JPH1090623A - Laser beam optical scanner - Google Patents

Laser beam optical scanner

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JPH1090623A
JPH1090623A JP8205813A JP20581396A JPH1090623A JP H1090623 A JPH1090623 A JP H1090623A JP 8205813 A JP8205813 A JP 8205813A JP 20581396 A JP20581396 A JP 20581396A JP H1090623 A JPH1090623 A JP H1090623A
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JP
Japan
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laser beam
light receiving
photoelectric conversion
conversion element
output
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Application number
JP8205813A
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Japanese (ja)
Inventor
Jun Kosaka
純 向坂
Hiroshi Hiraguchi
寛 平口
Nobuo Kanai
伸夫 金井
Kenji Takeshita
健司 竹下
Keiji Oe
啓司 小江
Yasushi Nagasaka
泰志 長坂
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/47Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light
    • B41J2/471Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using the combination of scanning and modulation of light using dot sequential main scanning by means of a light deflector, e.g. a rotating polygonal mirror
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/08Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the direction of light
    • G02B26/10Scanning systems
    • G02B26/12Scanning systems using multifaceted mirrors
    • G02B26/127Adaptive control of the scanning light beam, e.g. using the feedback from one or more detectors
    • G02B26/128Focus control
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/60Systems using moiré fringes

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam optical scanner with high detection capability of out-of-focus capable of focus adjusting in a very short time. SOLUTION: In the laser beam optical scanner mainly constituted of a laser diode 1, a focusing lens 3, a polygon mirror 6 and an fθlens 7 and printing an image on a photoreceptor drum 30, a beam detector 100 is set up in the vicinity of a position optically nearly equivalent to the surface of the photoreceptor drum 30. This detector 100 is constituted of a first filter 101 having a space grating parallel to the laser beam scanning direction b, a second filter 102 having the space grating tilting by a minute angle for the laser beam scanning direction b, cylindrical lenses 103, 104 constituting a minute optical system and a photoelectric conversion element 105 light receiving a laser beam transmitting through the filters 101, 102.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビーム走査
光学装置、特に、レーザプリンタやデジタル複写機に画
像印字手段として組み込まれるレーザビーム走査光学装
置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a laser beam scanning optical device, and more particularly to a laser beam scanning optical device incorporated as an image printing means in a laser printer or a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、レーザプリンタやデジタル複写機
に画像印字手段として組み込まれるレーザビーム走査光
学装置は、画質向上のために高密度での印字を可能とさ
れている。このため、被走査面(感光体)上でのレーザ
ビームのスポット径は小さくなり、焦点の許容深度が浅
くなってきている。そして、環境の変化、特に、使用中
に光学装置が発熱して光学素子やそのホルダが熱膨張を
生じると、集光位置が被走査面の前後方向にずれ、その
ずれは高画質を維持するうえで許容できなくなってき
た。
2. Description of the Related Art In recent years, laser beam scanning optical devices incorporated as image printing means in laser printers and digital copying machines have been capable of printing at high density in order to improve image quality. For this reason, the spot diameter of the laser beam on the surface to be scanned (photoreceptor) becomes smaller, and the allowable depth of focus becomes smaller. Then, when the optical device generates heat during use and the optical element and its holder undergo thermal expansion due to environmental changes, particularly, the light-condensing position shifts in the front-rear direction of the surface to be scanned, and the shift maintains high image quality. And it has become unacceptable.

【0003】このような問題点に対処するため、特開平
2−51119号公報に記載の装置では、単一の格子フ
ィルタを備えた検出素子でレーザビームの集光状態を検
出し、レンズを最適位置に移動させている。また、特開
平4−155304号公報に記載の装置では、被走査面
の前後に配置されたナイフエッジと光電変換素子とで構
成した検出器でレーザビームの集光状態を検出し、レン
ズを最適位置へ移動させている。
In order to cope with such a problem, an apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-51119 detects a focused state of a laser beam with a detecting element having a single grating filter and optimizes a lens. Moved to the position. In the apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-155304, a laser beam focusing state is detected by a detector constituted by a knife edge disposed before and after a surface to be scanned and a photoelectric conversion element, and a lens is optimized. Moved to the position.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、前者(特開
平2−51119号公報)では、単一の格子フィルタを
用いているため、集光位置が前ピント状態か後ピント状
態かの判別ができず、レンズを前又は後に移動させて合
焦調整を行う必要があり、迅速な調整ができない。特
に、印字ページ間の短い時間(数百ミリ秒)で合焦調整
を行うことは困難であり、連続ページ印字時に焦点が微
妙にずれてしまう不都合がある。
In the former (Japanese Patent Laid-Open No. 2-51119), since a single grating filter is used, it is possible to determine whether the condensing position is in the front focus state or the rear focus state. In addition, it is necessary to move the lens forward or backward to perform the focus adjustment, so that quick adjustment cannot be performed. In particular, it is difficult to adjust the focus in a short time (several hundred milliseconds) between printed pages, and there is an inconvenience that the focus is slightly shifted during continuous page printing.

【0005】また、後者(特開平4−155304号公
報)では、ナイフエッジを用いているため、集光位置の
ずれが前か後かは判別できるものの、レーザビームの検
出波形が単発であり、検出値が不安定である。このた
め、検出能力が低いという不都合を有している。そこ
で、本発明の目的は、焦点ずれの検出能力が高く、か
つ、極めて短時間で合焦調整が可能なレーザビーム走査
光学装置を提供することにある。
In the latter case (Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-155304), since the knife edge is used, it is possible to determine whether the shift of the focusing position is before or after, but the detection waveform of the laser beam is single-shot. The detection value is unstable. For this reason, there is a disadvantage that the detection capability is low. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a laser beam scanning optical device having a high defocus detection capability and capable of performing focus adjustment in an extremely short time.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段及び作用】以上の目的を達
成するため、本発明に係るレーザビーム走査光学装置
は、被走査面と光学的等価位置の近傍に配置され、前記
レーザ光源から放射されたレーザビームを変調してモア
レ縞パターンを発生させるモアレ縞発生手段と、前記モ
アレ縞発生手段により発生したモアレ縞パターンを受光
する受光素子とを備えている。例えば、前記モアレ縞発
生手段は、レーザ光源側から順に、縞状の空間格子を有
する第1のフィルタと、該第1のフィルタの空間格子の
方向に対して微小角度傾いている縞状の空間格子を有す
る第2のフィルタとを配置して構成されている。
In order to achieve the above object, a laser beam scanning optical apparatus according to the present invention is disposed near an optically equivalent position to a surface to be scanned, and is radiated from the laser light source. And a light receiving element for receiving the moire fringe pattern generated by the moiré fringe generation means. For example, the moiré fringe generating means includes, in order from the laser light source side, a first filter having a striped spatial grid, and a striped space inclined at a small angle with respect to the direction of the spatial grid of the first filter. And a second filter having a grating.

【0007】また、前記第1のフィルタの縞状の空間格
子は、レーザビームの主走査方向に対して平行であって
もよいし、あるいは、副走査方向に対して平行であって
もよい。また、受光素子は、複数の受光面を有している
ことが好ましく、例えば多分割フォトダイオード、複数
のフォトダイオード、複数のラインセンサを組み合わせ
て構成したもの、エリアCCD、4分割センサ等が採用
される。
The striped spatial grating of the first filter may be parallel to the main scanning direction of the laser beam, or may be parallel to the sub-scanning direction. The light receiving element preferably has a plurality of light receiving surfaces, for example, a multi-division photodiode, a plurality of photodiodes, a combination of a plurality of line sensors, an area CCD, a four-division sensor, or the like is employed. Is done.

【0008】以上の構成において、レーザ光源から放射
されたレーザビームは、モアレ縞発生手段を介して受光
素子の受光面上にモアレ縞を形成する。そして、レーザ
ビームの集光位置が受光面上の前又は後にずれると、モ
アレ縞の形状、詳しくはモアレ縞の傾きが変化する。こ
のモアレ縞の傾きの変化は、レーザビームの集光位置が
受光面の前にずれたときと、後にずれたときとでは逆に
なる。従って、モアレ縞の傾きの変化を受光素子にて検
出することで、集光位置のずれ量の測定と、集光位置の
ずれが受光面の前方か後方かを判別することができる。
従って、ビーム集光位置を調整するための調整手段を前
後いずれかの方向に駆動すれば合焦調整が完了する。
In the above configuration, the laser beam emitted from the laser light source forms moire fringes on the light receiving surface of the light receiving element via the moire fringe generating means. When the focus position of the laser beam shifts before or after on the light receiving surface, the shape of the moire fringes, more specifically, the inclination of the moire fringes changes. The change in the inclination of the moire fringes is reversed when the focus position of the laser beam is shifted in front of the light receiving surface and when it is shifted after. Therefore, by detecting the change in the inclination of the moiré fringes with the light receiving element, it is possible to measure the shift amount of the light condensing position and determine whether the shift of the light condensing position is ahead or behind the light receiving surface.
Therefore, the focus adjustment is completed by driving the adjusting means for adjusting the beam focusing position in either the front or rear direction.

【0009】また、本発明に係るレーザビーム走査光学
装置は、モアレ縞発生手段と受光素子との間に、縮小光
学系を配設した。ここに、縮小光学系は、例えば2枚の
シリンドリカルレンズを組み合わせて構成したものや1
枚の正レンズにて構成したものである。以上の構成によ
り、縮小化されたモアレ縞が受光面に投影される。
Further, in the laser beam scanning optical device according to the present invention, a reduction optical system is provided between the moire fringe generating means and the light receiving element. Here, the reduction optical system may be, for example, a combination of two cylindrical lenses or a combination of two.
It is composed of two positive lenses. With the above configuration, the reduced moire fringes are projected on the light receiving surface.

【0010】また、本発明に係るレーザビーム走査光学
装置は、受光素子が、複数の受光面を有し、該受光面の
それぞれに入射したレーザビームに応じた電気信号を出
力する光電変換素子であり、この光電変換素子から出力
される各電気信号の位相差を検出する位相差検出手段を
備えている。以上の構成により、複数の受光面の出力信
号の波形の位相差によってモアレ縞の傾きの変化が検出
され、ビーム集光位置が判別される。
The laser beam scanning optical device according to the present invention is a photoelectric conversion device, wherein the light receiving element has a plurality of light receiving surfaces and outputs an electric signal corresponding to the laser beam incident on each of the light receiving surfaces. And a phase difference detecting means for detecting a phase difference of each electric signal output from the photoelectric conversion element. With the above configuration, a change in the inclination of the moire fringes is detected based on the phase difference between the waveforms of the output signals from the plurality of light receiving surfaces, and the beam condensing position is determined.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレーザビーム
走査光学装置の実施形態について添付図面を参照して説
明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a laser beam scanning optical device according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0012】[第1実施形態、図1〜図39] (レーザビーム走査光学装置の全体構成)図1におい
て、レーザビーム走査光学装置は、レーザダイオード1
と、コリメータレンズ2と、フォーカシングレンズ3
と、シリンドリカルレンズ4と、平面ミラー5とポリゴ
ンミラー6と、fθレンズ7(レンズ7a,7b,7c
から構成されている)と平面ミラー8と、S0S用シリ
ンドリカルレンズ16と、SOS用光センサ17と、ビ
ーム検出器100とで構成されている。
[First Embodiment, FIGS. 1 to 39] (Overall Configuration of Laser Beam Scanning Optical Device) In FIG.
, A collimator lens 2 and a focusing lens 3
, A cylindrical lens 4, a plane mirror 5, a polygon mirror 6, and an fθ lens 7 (lenses 7a, 7b, 7c).
), A plane mirror 8, an SOS cylindrical lens 16, an SOS optical sensor 17, and a beam detector 100.

【0013】レーザダイオード1は図示しない駆動回路
に入力された印字データに基づいて変調(オン、オフ)
制御され、オン時にレーザビームを放射する。このレー
ザビームはコリメータレンズ2で略平行に収束され、フ
ォーカシングレンズ3で集光位置を調整され(以下に詳
述する)、シリンドリカルレンズ4から平面ミラー5を
介してポリゴンミラー6に到達する。
The laser diode 1 is modulated (ON / OFF) based on print data input to a drive circuit (not shown).
It is controlled and emits a laser beam when turned on. This laser beam is converged substantially parallel by the collimator lens 2, the focusing position is adjusted by the focusing lens 3 (described in detail below), and reaches the polygon mirror 6 from the cylindrical lens 4 via the plane mirror 5.

【0014】ポリゴンミラー6は回転軸6aを中心とし
て矢印a方向に一定速度で回転駆動される。レーザビー
ムはポリゴンミラー6の回転に基づいて各偏向面で等角
速度に偏向され、fθレンズ7に入射する。fθレンズ
7を透過したレーザビームは平面ミラー8で反射された
後、感光体ドラム30上に集光され、感光体ドラム30
上を矢印b方向に走査する。fθレンズ7は主に前記ポ
リゴンミラー6で等角速度で偏向されたレーザビームを
被走査面(感光体ドラム30)上での主走査速度を等速
に補正、即ち、歪曲収差を補正する機能を有している。
The polygon mirror 6 is driven to rotate at a constant speed about an axis of rotation 6a in the direction of arrow a. The laser beam is deflected at a constant angular velocity on each deflecting surface based on the rotation of the polygon mirror 6 and enters the fθ lens 7. The laser beam transmitted through the fθ lens 7 is reflected by the plane mirror 8 and then condensed on the photosensitive drum 30,
The upper part is scanned in the direction of arrow b. lens 7 mainly has a function of correcting the laser beam deflected by the polygon mirror 6 at a constant angular velocity to a constant main scanning speed on the surface to be scanned (photosensitive drum 30), that is, a function of correcting distortion. Have.

【0015】感光体ドラム30は矢印c方向に一定速度
で回転駆動され、ポリゴンミラー6による矢印b方向へ
の主走査とドラム30の矢印c方向への副走査によって
ドラム30上に画像(静電潜像)が形成される。また、
レーザビームの主走査方向先端部のレーザビームはミラ
ー15で反射され、SOS用シリンドリカルレンズ16
を透過してSOS用光センサ17へ入射する。SOS用
光センサ17から出力されるビーム検出信号は、1走査
ラインごとに印字開始位置を決めるための垂直同期信号
を発生させる。
The photosensitive drum 30 is rotated at a constant speed in the direction of arrow c, and an image (electrostatic charge) is formed on the drum 30 by the main scanning in the direction of arrow b by the polygon mirror 6 and the sub-scanning of the drum 30 in the direction of arrow c. Latent image) is formed. Also,
The laser beam at the leading end in the main scanning direction of the laser beam is reflected by the mirror 15 and the SOS cylindrical lens 16
And enters the SOS optical sensor 17. The beam detection signal output from the SOS optical sensor 17 generates a vertical synchronization signal for determining a printing start position for each scanning line.

【0016】フォーカシングレンズ3はベース板20上
に取り付けられ、ベース板20の側面に形成したラック
20aにはステッピングモータ21の出力ピニオン22
が噛合している。信号処理回路24,制御回路25及び
フォーカシングレンズ駆動制御部26によってステッピ
ングモータ21を正転あるいは逆転させることにより、
レンズ3は光軸上で前後方向に移動可能であり、この移
動によってレーザビームの感光体ドラム30上での集光
位置が調整される。
The focusing lens 3 is mounted on a base plate 20, and an output pinion 22 of a stepping motor 21 is mounted on a rack 20 a formed on a side surface of the base plate 20.
Are engaged. By rotating the stepping motor 21 forward or backward by the signal processing circuit 24, the control circuit 25, and the focusing lens drive control unit 26,
The lens 3 is movable in the front-rear direction on the optical axis, and by this movement, the focusing position of the laser beam on the photosensitive drum 30 is adjusted.

【0017】(ビーム検出器の説明)ビーム検出器10
0は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリア
外に設置され、被走査面上でのレーザビームの集光状態
を検出する。詳しくは、図1及び図2に示すように、光
軸方向に配列された格子フィルタ101,102とシリ
ンドリカルレンズ103,104と光電変換素子105
とで構成されている。格子フィルタ101,102はそ
れぞれ縞状の空間格子A,Bを有し、レーザビームLの
主走査方向bに対して、空間格子Aは平行であり、空間
格子Bは微小角度傾いている。
(Explanation of Beam Detector) Beam Detector 10
Numeral 0 is installed outside the image area near the optically substantially equivalent position with respect to the surface to be scanned, and detects the focusing state of the laser beam on the surface to be scanned. More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, grating filters 101 and 102, cylindrical lenses 103 and 104, and a photoelectric conversion element 105 arranged in the optical axis direction.
It is composed of The grating filters 101 and 102 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle.

【0018】ここで、仮に、図3に示すように、格子フ
ィルタ101の空間格子Aを主走査方向bと直角な方向
すなわち副走査方向に平行に配置した場合を考える。レ
ーザビームLが走査されると、空間格子Aによってレー
ザビームLが順次遮ぎられ、一回の走査で受光面105
a,105bに入射するレーザビームLの光量が低下す
る。そのため、モアレ縞のコントラストが低下し、光電
変換素子105がモアレ縞を検出することができないと
いう不具合が発生する。さらに、図4に示すように、レ
ーザビームがL1,L2,L3と順次走査されていくと
(格子フィルタ102及びシリンドリカルレンズ10
3,104は省略)、レーザビームのシフトに合わせて
モアレ縞が主走査方向bに微小シフトし、レーザビーム
1は光電変換素子105のR1の部分を照射し、レーザ
ビームL2はR2の部分を照射し、レーザビームL3はR3
の部分を照射する。そのため、例えばp点は、レーザビ
ームL1は照射し、レーザビームL2は照射せず、レーザ
ビームL3は照射するため、明減されることとなる。こ
の現象は極めて短時間内に起きるので、モアレ縞の形状
特定が困難になり、モアレ縞を検出することができな
い。
Here, it is assumed that the spatial grid A of the grid filter 101 is arranged in a direction perpendicular to the main scanning direction b, that is, parallel to the sub-scanning direction, as shown in FIG. When the laser beam L is scanned, the laser beam L is sequentially blocked by the spatial grating A, and the light receiving surface 105 is scanned by one scan.
The light quantity of the laser beam L incident on a and 105b decreases. For this reason, the contrast of the moiré fringes is reduced, and a problem occurs in that the photoelectric conversion element 105 cannot detect the moiré fringes. Further, as shown in FIG. 4, when the laser beam is sequentially scanned in the order of L 1 , L 2 and L 3 (the lattice filter 102 and the cylindrical lens 10).
3, 104 are omitted), the moire fringes slightly shift in the main scanning direction b in accordance with the shift of the laser beam, the laser beam L 1 irradiates the portion R 1 of the photoelectric conversion element 105, and the laser beam L 2 2 and the laser beam L 3 is R 3
Is irradiated. Therefore, for example, the point p is irradiated with the laser beam L 1, not irradiated with the laser beam L 2 , and irradiated with the laser beam L 3 . Since this phenomenon occurs within a very short time, it becomes difficult to specify the shape of the moire fringes, and the moire fringes cannot be detected.

【0019】一方、第1実施形態は図2に示すように、
格子フィルタ101の空間格子Aを主走査方向bと平行
に配置しているので、一定の光量が常に入射し、モアレ
縞35を精度良く検出することができる。光電変換素子
105は、レーザビームを受光する上下2分割された受
光面105a及び105bを有する2分割フォトダイオ
ードであり、それぞれの受光面105a,105bは受
光光量に比例した電流を出力する。
On the other hand, in the first embodiment, as shown in FIG.
Since the spatial grid A of the grid filter 101 is arranged parallel to the main scanning direction b, a constant amount of light always enters, and the moiré fringes 35 can be detected with high accuracy. The photoelectric conversion element 105 is a two-division photodiode having upper and lower light receiving surfaces 105a and 105b for receiving a laser beam, and each of the light receiving surfaces 105a and 105b outputs a current proportional to the amount of received light.

【0020】(モアレ縞の説明)ところで、モアレ縞3
5は、以下の1次式(1)によって表示することができ
る。ここに、xは主走査方向bの座標、yは副走査方向
の座標、αは空間格子Bの微小傾き角度、fは受光面1
05a,105bに投影された空間格子Aのピッチ寸
法、gは受光面105a,105bに投影された空間格
子Bのピッチ寸法である。
(Explanation of Moire Fringes) By the way, moire fringes 3
5 can be represented by the following linear equation (1). Here, x is the coordinate in the main scanning direction b, y is the coordinate in the sub-scanning direction, α is the small inclination angle of the spatial grid B, and f is the light receiving surface 1
The pitch size of the spatial grating A projected on the light receiving surfaces 105a and 105b, and g is the pitch size of the spatial grating B projected on the light receiving surfaces 105a and 105b.

【0021】[0021]

【数1】 (Equation 1)

【0022】1次式(1)において、係数{cosα−
(g/f)}/sinαがモアレ縞35の傾きを意味す
る。この係数は以下のようにして導出される。図5に示
すように、受光面105a,105bに投影された空間
格子A及びBとモアレ縞の交点を原点とするxy座標を
設定する。次に、空間格子Bの線像41を表示する1次
式を求める。
In the linear equation (1), the coefficient {cosα−
(G / f)} / sin α means the inclination of the moire fringes 35. This coefficient is derived as follows. As shown in FIG. 5, xy coordinates having the origin at the intersection of the spatial gratings A and B projected on the light receiving surfaces 105a and 105b and the moiré fringe are set. Next, a linear expression for displaying the line image 41 of the spatial grid B is obtained.

【0023】線像41とy軸の交点のy座標をhとする
と、g=hsin((π/2)−α)の関係から、g=
hcosαとなるので、h=g/cosαとなる。線像
41の傾きは、図5よりtanαであるから、線像41
は以下の1次式(2)にて表示される。 y=(tanα)×x+(g/cosα) ……(2) 次に、空間格子Aの線像42を表示する式y=fと1次
式(2)の交点のx座標を求めると、 f=(tanα)×x+(g/cosα) x={f−(g/cosα)}/tanα そこで、モアレ縞35の中心を表示する直線43は、以
下の1次式(3)にて表示される。
Assuming that the y coordinate of the intersection of the line image 41 and the y axis is h, g = hsin ((π / 2) −α).
Since hcosα, h = g / cosα. Since the inclination of the line image 41 is tan α from FIG.
Is expressed by the following linear equation (2). y = (tan α) × x + (g / cos α) (2) Next, when the x coordinate of the intersection of the expression y = f representing the line image 42 of the spatial grid A and the linear expression (2) is obtained, f = (tan α) × x + (g / cos α) x = {f− (g / cos α)} / tan α Therefore, a straight line 43 indicating the center of the moiré fringe 35 is expressed by the following linear expression (3). Is done.

【0024】[0024]

【数2】 (Equation 2)

【0025】従って、モアレ縞35の傾きは{cosα
−(g/f)}/sinαとなる。ところで、空間格子
A,Bのピッチ寸法をそれぞれd1,d2、合焦位置から
空間格子A,Bまでの距離をそれぞれl1,l2とする
と、以下の関係式(4)が得られる。 f/g=(l21)/(l12) ……(4) 式(1)と式(2)より、モアレ縞35の傾きは、
Therefore, the inclination of the moire fringes 35 is Δcos α
− (G / f)} / sin α. By the way, if the pitch dimensions of the spatial gratings A and B are d 1 and d 2 , and the distances from the focus position to the spatial gratings A and B are l 1 and l 2 , the following relational expression (4) is obtained. . f / g = (l 2 d 1 ) / (l 1 d 2 ) (4) From the equations (1) and (2), the inclination of the moiré fringes 35 is

【0026】[0026]

【数3】 (Equation 3)

【0027】となる。また、モアレ縞35のピッチ寸法
をP、副走査方向に対してモアレ縞35がなす角度をφ
とすると、以下の関係式(6)が得られる。 P=(f/sinα)×cos(φ−α) ……(6) 図6に示すように、合焦位置Z1がΔlずれてZ2に移
動すると、前ピントの状態となり、そのときのモアレ縞
35の傾きは、
## EQU1 ## The pitch dimension of the moire fringes 35 is P, and the angle formed by the moire fringes 35 with respect to the sub-scanning direction is φ.
Then, the following relational expression (6) is obtained. P = (f / sin α) × cos (φ−α) (6) As shown in FIG. 6, when the focus position Z1 shifts by Δ1 to Z2, the front focus state is established, and the moire fringe at that time is obtained. The slope of 35 is

【0028】[0028]

【数4】 (Equation 4)

【0029】となる。後ピント状態のモアレ縞35の傾
きは、
## EQU1 ## The inclination of the moire fringes 35 in the back focus state is as follows.

【0030】[0030]

【数5】 (Equation 5)

【0031】となる。(7),(8)は、ビーム検出器
100をレーザビームLの合焦位置(光学的等価位置)
より後方に配置した際のモアレ縞35の傾きである。ビ
ーム検出器100をレーザビームLの合焦位置より前方
に配置した際には、(7),(8)において、Δlの前
の正負の記号が逆になる。(5),(7),(8)よ
り、デフォーカスによってモアレ縞35の傾きが変化す
ることがわかる。すなわち、合焦状態のモアレ縞35の
明部は主走査方向bに対して直交し(図12参照)、前
ピント状態のモアレ縞35は右回転して右方に傾き(図
13参照)、後ピント状態のモアレ縞35は左回転して
左方に傾いている(図14参照)。
## EQU1 ## (7) and (8) show that the beam detector 100 is focused on the laser beam L (optically equivalent position).
This is the inclination of the moire fringes 35 when the moiré fringes 35 are arranged further rearward. When the beam detector 100 is arranged ahead of the focus position of the laser beam L, the signs before and after Δl are reversed in (7) and (8). (5), (7), and (8) show that the inclination of the moiré fringes 35 changes due to defocus. That is, the bright portion of the moiré fringe 35 in the focused state is orthogonal to the main scanning direction b (see FIG. 12), and the moiré fringe 35 in the front focus state rotates clockwise and tilts to the right (see FIG. 13). The moiré fringe 35 in the rear focus state is rotated left and inclined to the left (see FIG. 14).

【0032】(レーザビームのスポット径)ここに、モ
アレ縞35の傾き変化を精度良く検出するためのレーザ
ビームのスポット径を検討した。図7に示すように、主
走査方向(空間格子Aの方向)において、格子フィルタ
101上のレーザビームLのスポット径DLがモアレ縞
35の間隔Qより小さくなるように設定すると、スポッ
トLbが二つのモアレ縞35の間に位置した際((a)
及び(c)参照)、スポットLbとモアレ縞35が重な
る部分は狭面積となる。従って、光電変換素子105の
受光光量は大きくなり、出力電流は大きくなる。一方、
スポットLbがモアレ縞35の中心に位置した際
((b)参照)、スポットLbとモアレ縞35が重なる
部分は広面積となる。従って、光電変換素子105の受
光光量は小さくなり、出力電流は小さくなる。
(Spot Diameter of Laser Beam) Here, the spot diameter of the laser beam for accurately detecting the change in the inclination of the moiré fringes 35 was examined. As shown in FIG. 7, in the main scanning direction (direction of the space lattice A), the spot diameter D L of the laser beam L on the grid filter 101 is set to be smaller than the interval Q of the Moire fringes 35, the spot Lb When located between two moire fringes 35 ((a)
And (c)), the portion where the spot Lb and the moire fringe 35 overlap has a small area. Therefore, the amount of light received by the photoelectric conversion element 105 increases, and the output current increases. on the other hand,
When the spot Lb is located at the center of the moiré fringe 35 (see (b)), a portion where the spot Lb and the moiré fringe 35 overlap has a large area. Therefore, the amount of light received by the photoelectric conversion element 105 decreases, and the output current decreases.

【0033】図8は、受光面105a(あるいは105
b)の出力電流を電圧に変換した出力波形を表示したグ
ラフである。図8中、(a),(c)のポイントが、ス
ポットLbが二つのモアレ縞35の間に位置した際の出
力、(b)のポイントがモアレ縞35の中心に位置した
際の出力である。これとは逆に、図9に示すように、格
子フィルタ101上のレーザビームLのスポット径DL
がモアレ縞35の間隔Qより大きくなるように設定する
と、スポットLbが二つのモアレ縞35の間に位置した
際((a)及び(c)参照)、スポットLbとモアレ縞
35が重なる部分の方が広くなるが、光電変換素子10
5の受光光量はあまり小さくならない。一方、スポット
Lbがモアレ縞35の中心に位置した際((b)参
照)、スポットLbとモアレ縞35が重ならない部分の
方が広くなるが、光電変換素子105の受光光量はあま
り大きくならない。
FIG. 8 shows the light receiving surface 105a (or 105
It is the graph which displayed the output waveform which converted the output current of b) into the voltage. 8, the points (a) and (c) are outputs when the spot Lb is located between the two moire fringes 35, and the outputs when the point (b) is located at the center of the moire fringe 35. is there. Conversely, as shown in FIG. 9, the spot diameter D L of the laser beam L on the grating filter 101
Is set to be larger than the interval Q between the moiré fringes 35, when the spot Lb is located between the two moiré fringes 35 (see (a) and (c)), the portion where the spot Lb and the moiré fringe 35 overlap is formed. Is wider, but the photoelectric conversion element 10
5 does not become so small. On the other hand, when the spot Lb is located at the center of the moiré fringes 35 (see (b)), the portion where the spot Lb and the moiré fringes 35 do not overlap is wider, but the amount of light received by the photoelectric conversion element 105 is not so large.

【0034】図10は、受光面105a(あるいは10
5b)の出力電流を電圧に変換した出力波形を表示した
グラフである。図10中、(a),(c)のポイント
が、スポットLbが二つのモアレ縞35の間に位置した
際の出力、(b)のポイントがモアレ縞35の中心に位
置した際の出力である。図8と図10のグラフを比較す
ると、主走査方向(空間格子Aの方向)のモアレ縞35
の間隔Qが、格子フィルタ101上のレーザビームLの
スポット径DLより大きく設定されている方が、出力波
形のコントラストがよく、モアレ縞35の傾き変化を精
度良く検出できることがわかる。
FIG. 10 shows the light receiving surface 105a (or 10
It is the graph which displayed the output waveform which converted the output current of 5b) into the voltage. In FIG. 10, points (a) and (c) are outputs when the spot Lb is located between the two moiré fringes 35, and outputs when the point (b) is located at the center of the moiré fringes 35. is there. Comparing the graphs of FIG. 8 and FIG. 10, it is found that the moiré fringes 35 in the main scanning direction (the direction of the spatial grating A)
It can be seen that when the interval Q is set to be larger than the spot diameter D L of the laser beam L on the grating filter 101, the contrast of the output waveform is better, and the change in the inclination of the moiré fringes 35 can be detected with higher accuracy.

【0035】さらに、具体的数値を用いて詳説する。前
記図5において、モアレ縞35のピッチ寸法Pが前記関
係式(6)にて得られるので、主走査方向(空間格子A
の方向)のモアレ縞35の間隔Qは、 Q=P/cosφ =(f/cosφ・sinα)×cos(φ−α) となる。従って、モアレ縞35の間隔Qを格子フィルタ
101上のレーザビームLのスポット径DLより大きく
するには、以下の関係式(9)を満足すればよいことに
なる。
Further description will be made using specific numerical values. In FIG. 5, the pitch dimension P of the moiré fringes 35 is obtained by the relational expression (6).
The direction Q of the moiré fringes 35 is as follows: Q = P / cosφ = (f / cosφ · sinα) × cos (φ−α) Therefore, the interval Q of the Moire fringes 35 to be larger than the spot diameter D L of the laser beam L on the grid filter 101, it is sufficient to satisfy the following equation (9).

【0036】 DL<(f/cosφ・sinα)×cos(φ−α)…(9) 以上の結果より、格子フィルタ101上の主走査方向の
スポット径DLを、関係式(9)が満足するように設定
すれば、出力波形のコントラストが向上し、モアレ縞3
5の傾き変化を精度良く検出することができる。 (空間格子のピッチ誤差について)また、モアレ縞35
は、レーザビームの合焦状態が変化する場合の他に、格
子フィルタ101,102の空間格子A、Bのピッチ誤
差によっても傾きが変化してしまう。すなわち、空間格
子A,Bのピッチ誤差Δd1,Δd2によるモアレ縞35
の傾き変化への影響を実験したところ、空間格子Aのピ
ッチ誤差Δd1が小さくても、空間格子Bのピッチ誤差
Δd2が大きいと、モアレ縞35の傾き変化に大きな影
響を与えることがわかった。この実験結果から、焦点ず
れを安定して検出するためには、空間格子Bのピッチ誤
差Δd2が以下の関係式(10)を満足していることが
必要である。ここに、Δl1はビーム合焦位置から格子
フィルタ101までの間隔のずれ、Δl2はビーム合焦
位置から格子フィルタ102までの間隔のずれである。
D L <(f / cos φ · sin α) × cos (φ−α) (9) From the above results, the spot diameter D L in the main scanning direction on the grating filter 101 is expressed by the relational expression (9). If it is set to satisfy, the contrast of the output waveform is improved, and the moire fringe 3
5 can be accurately detected. (About the pitch error of the spatial grid)
In the case of, the inclination changes due to the pitch error of the spatial gratings A and B of the grating filters 101 and 102 in addition to the case where the focusing state of the laser beam changes. That is, the moire fringes 35 due to the pitch errors Δd 1 and Δd 2 of the spatial gratings A and B.
The effect of the pitch error Δd 1 of the spatial grid A was small, but it was found that a large pitch error Δd 2 of the spatial grid B had a large effect on the tilt change of the moire fringes 35 even when the pitch error Δd 1 of the spatial grid A was small. Was. From this experimental result, in order to stably detect the defocus, it is necessary that the pitch error Δd 2 of the spatial grating B satisfies the following relational expression (10). Here, Δl 1 is the deviation of the interval from the beam focusing position to the grating filter 101, and Δl 2 is the deviation of the interval from the beam focusing position to the grating filter 102.

【0037】 d2−{(l2−Δl2)/(l1−Δl1)}・d1<Δd2…(10) 関係式(10)は、モアレ縞35の傾き変化に対する合
焦位置ずれΔlによる寄与と空間格子Bのピッチ誤差Δ
2による寄与とを比較した結果から導出された式であ
る。この関係式(10)を満足するピッチ誤差Δd2
あれば、合焦位置ずれΔlによるモアレ縞35の傾き変
化が、ピッチ誤差Δd2によるモアレ縞35の傾き変化
より大きくなり、焦点ずれを精度良く検出することがで
きる。
D 2 − {(l 2 −Δl 2 ) / (l 1 −Δl 1 )} · d 1 <Δd 2 (10) The relational expression (10) shows the focus position with respect to the change in the inclination of the moire fringes 35. Contribution due to deviation Δl and pitch error Δ of spatial grid B
It is an equation derived from the result of comparing the contribution by d 2 . If the pitch error Δd 2 satisfies the relational expression (10), the change in the inclination of the moiré fringes 35 due to the focus position deviation Δl becomes larger than the change in the inclination of the moiré fringes 35 due to the pitch error Δd 2 , and the defocus is accurately performed. It can be detected well.

【0038】また、関係式(11)は、光電変換素子1
05の受光面105a,105bに検出可能なモアレ縞
35を形成するための条件である。 Δd2<d2−(l2/l1)・d1…(11) この関係式(11)を満足するピッチ誤差Δd2であれ
ば、ピッチ誤差Δd2によるモアレ縞35の傾き変化が
大きくなり過ぎて焦点ずれが検出不可能になる心配がな
く、安定して焦点ずれを検出することができる。
The relational expression (11) indicates that the photoelectric conversion element 1
This is a condition for forming a detectable moiré fringe 35 on the light receiving surfaces 105a and 105b of FIG. Δd 2 <d 2 − (l 2 / l 1 ) · d 1 (11) If the pitch error Δd 2 satisfies the relational expression (11), the inclination change of the moire fringes 35 due to the pitch error Δd 2 is large. There is no fear that the defocus will not be detected due to too much of a focus, and the defocus can be detected stably.

【0039】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
空間格子Aのピッチ寸法d1を125μm、空間格子B
のピッチ寸法d2を250μm、合焦位置から空間格子
Aまでの距離l1を40mm、合焦位置から空間格子B
までの距離l2を80mmとした場合、比較的低解像度
(例えば500dpi以下)の走査光学装置に使用され
る格子フィルタ102の空間格子Bのピッチ誤差Δd2
は、合焦位置ずれΔlが通常、この走査光学装置の焦点
深度、すなわち2.0mm程度を越えないように設定さ
れる。従って、ピッチ誤差Δd2は関係式(10)、
(11)より、以下の条件を満足する必要がある。この
条件は、距離l1,l2が小さくなり過ぎないため、コン
トラストのはっきりしたモアレ縞35を得ることができ
る条件でもある。
A detailed description will be given using numerical values.
The pitch d 1 of the spatial grating A is 125 μm, and the spatial grating B is
40mm distance l 1 of the pitch dimension d 2 250 [mu] m, from the in-focus position to the spatial grid A of the space lattice B from the in-focus position
When the distance l 2 to the head is set to 80 mm, the pitch error Δd 2 of the spatial grating B of the grating filter 102 used in the scanning optical device having a relatively low resolution (for example, 500 dpi or less).
Is set so that the focus position deviation Δl does not normally exceed the depth of focus of this scanning optical device, that is, about 2.0 mm. Therefore, the pitch error Δd 2 is expressed by the relational expression (10),
From (11), it is necessary to satisfy the following conditions. This condition is also a condition under which the moire fringes 35 with clear contrast can be obtained because the distances l 1 and l 2 do not become too small.

【0040】−0.63μm<Δd2<0 また、ピッチ誤差Δd2による合焦位置ずれΔlが高解
像度(例えば600dpi)の走査光学位置の焦点深
度、すなわち0.2mm程度を越えないようにするに
は、ピッチ誤差Δd2は関係式(10),(11)か
ら、 −6.53μm<Δd2<0 となる。さらに、信頼性を向上させるために、ピッチ誤
差Δd2による合焦位置ずれΔlを0.02mm程度に
抑えるためには、ピッチ誤差Δd2は関係式(10),
(11)から、 −0.06μm<Δd2<0 となる。ピッチ誤差Δd2による合焦位置ずれΔlを
0.02mm程度に抑えることができれば、光電変換素
子105等の取付け許容誤差を大きくとることができ、
実用上有効である。
−0.63 μm <Δd 2 <0 Also, the focus position deviation Δl due to the pitch error Δd 2 should not exceed the depth of focus of the scanning optical position of high resolution (for example, 600 dpi), that is, about 0.2 mm. , The pitch error Δd 2 satisfies −6.53 μm <Δd 2 <0 from the relational expressions (10) and (11). Further, in order to improve the reliability and to suppress the focus position deviation Δl due to the pitch error Δd 2 to about 0.02 mm, the pitch error Δd 2 is calculated by the relational expression (10).
From (11), −0.06 μm <Δd 2 <0. If the focus position deviation Δl due to the pitch error Δd 2 can be suppressed to about 0.02 mm, the permissible mounting error of the photoelectric conversion element 105 and the like can be increased,
It is practically effective.

【0041】(縮小光学系の説明)ところで、焦点ずれ
の検出精度を向上させるためには、デフォーカス量に対
するモアレ縞の傾き角度を大きくするとよい。そのため
には、第1のフィルタの空間格子に対して、第2のフィ
ルタの空間格子の傾き角度を小さく設定すればよい。し
かし、単に傾き角度を小さくしただけでは、モアレ縞の
ピッチが大きくなり、光電変換素子の受光面に形成され
るモアレ縞の本数が減少して光電変換素子への情報量の
低下を招き、誤検出を生じ易くなる。また、2枚の格子
フィルタによって発生するモアレ縞の大きさと比較して
光電変換素子の受光面が小さ過ぎることがある。この場
合、光量の損失が大きく、コントラストが出にくいとい
う不具合が生じる。そこで、これらの不具合を解消する
ために、第1実施形態では縮小光学系をなすシリンドリ
カルレンズ103と104を備えている。
(Explanation of Reduction Optical System) In order to improve the detection accuracy of defocus, it is preferable to increase the inclination angle of the moire fringes with respect to the defocus amount. For that purpose, the inclination angle of the spatial grid of the second filter may be set smaller than the spatial grid of the first filter. However, simply reducing the inclination angle increases the pitch of the moire fringes, reduces the number of moire fringes formed on the light receiving surface of the photoelectric conversion element, and reduces the amount of information to the photoelectric conversion element. Detection is more likely to occur. Also, the light receiving surface of the photoelectric conversion element may be too small compared to the size of the moire fringes generated by the two lattice filters. In this case, there is a problem that the loss of the light amount is large and the contrast is hardly obtained. Therefore, in order to solve these problems, the first embodiment includes the cylindrical lenses 103 and 104 forming a reduction optical system.

【0042】シリンドリカルレンズ103と104は、
シリンドリカルレンズ103が主走査方向bにのみ集光
作用をもち、シリンドリカルレンズ104が副走査方向
cにのみ集光作用をもつ。従って、二つの格子フィルタ
101,102を透過したレーザビームLはシリンドリ
カルレンズ103,104によって集光された後、光電
変換素子105の受光面105a及び105bにモアレ
縞35を形成する。そして、焦点ずれの検出精度を向上
させるために2枚の格子フィルタ101と102の空間
格子の傾き角度を小さくしても、モアレ縞がシリンドリ
カルレンズ103,104によって縮小化されて光電変
換素子105の受光面105a,105bに到達する。
従って、小型の光電変換素子105で、モアレ縞の光量
を損失させることなく、焦点ずれの検出精度を向上させ
ることができる。
The cylindrical lenses 103 and 104 are
The cylindrical lens 103 has a light condensing action only in the main scanning direction b, and the cylindrical lens 104 has a light condensing action only in the sub scanning direction c. Therefore, the laser beam L transmitted through the two grating filters 101 and 102 is condensed by the cylindrical lenses 103 and 104, and then forms moire fringes 35 on the light receiving surfaces 105a and 105b of the photoelectric conversion element 105. Even if the inclination angle of the spatial grating of the two grating filters 101 and 102 is reduced to improve the detection accuracy of defocus, the moire fringes are reduced by the cylindrical lenses 103 and 104 and the photoelectric conversion element 105 The light reaches the light receiving surfaces 105a and 105b.
Therefore, the small-sized photoelectric conversion element 105 can improve the detection accuracy of the defocus without losing the light amount of the moire fringes.

【0043】このように、縮小光学系を2枚のシリンド
リカルレンズ103,104で構成することにより、主
走査方向及び副走査方向のモアレ縞の縮小倍率を容易に
異ならせることができる。主走査方向及び副走査方向の
縮小倍率を異ならせることができると、光電変換素子1
05の受光面105a,105bの大きさに応じて、適
切な本数、大きさのモアレ縞を投影することができ、望
ましい。このような縮小光学系は、主走査方向と副走査
方向とで倍率が異なるアナモフィックレンズで構成して
も同様の効果を得ることができるが、この場合、主走査
方向と副走査方向とを同時に調整しなければならないた
め、2枚のシリンドリカルレンズを使用する場合と比較
して、受光面105a,105bに対する位置決めが難
しくなる。なお、光電変換素子105の受光面105
a,105bに適切なモアレ縞が投影できるのであれ
ば、縮小光学系を1枚の正の屈折力を有するレンズで構
成してもよい。
As described above, by forming the reduction optical system with the two cylindrical lenses 103 and 104, the reduction magnification of the moire fringes in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be easily changed. If the reduction magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction can be made different, the photoelectric conversion element 1
In accordance with the size of the light receiving surfaces 105a and 105b, moiré fringes of an appropriate number and size can be projected, which is desirable. The same effect can be obtained even if such a reduction optical system is configured by an anamorphic lens having different magnifications in the main scanning direction and the sub-scanning direction. In this case, however, the main scanning direction and the sub-scanning direction are simultaneously performed. Since adjustment must be performed, positioning with respect to the light receiving surfaces 105a and 105b becomes more difficult than when two cylindrical lenses are used. The light receiving surface 105 of the photoelectric conversion element 105
The reduction optical system may be constituted by a single lens having a positive refractive power as long as an appropriate moiré fringe can be projected on a and 105b.

【0044】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
空間格子Aのピッチ寸法d1を125μm、空間格子B
のピッチ寸法d2を250μm、空間格子Bの微小傾き
角度αを4度、合焦位置から空間格子Aまでの距離l1
を40mm、合焦位置から空間格子Bまでの距離l2
80mmとした場合、モアレ縞35の傾きは前記関係式
(5)から、以下の数値が得られる。
Further, a detailed description will be given using numerical values.
The pitch d 1 of the spatial grating A is 125 μm, and the spatial grating B is
250μm pitch dimension d 2 of the 4 times a minute inclination angle α of the spatial grating B, the distance from the in-focus position to the spatial grid A l 1
Is 40 mm, and the distance l 2 from the focus position to the spatial grid B is 80 mm, the following numerical values are obtained from the relational expression (5) for the inclination of the moiré fringes 35.

【0045】[cosα−{(l12)/(l
21)}]/sinα=−0.035 従って、tanφ=−0.035となり、φ=−2
[度]となる。これにより、モアレ縞35の傾きは、−
88[度]となる。一方、合焦位置から光電変換素子1
05までの距離をl3とすると、モアレ縞35のピッチ
寸法Pは、f=l3 1/l1であるから、前記関係式
(6)より、以下の数値が得られる。
[Cosα-{(l1dTwo) / (L
Twod1)}] / Sin α = −0.035 Therefore, tan φ = −0.035, and φ = −2
[Degree]. Thereby, the inclination of the moiré fringes 35 becomes −
88 [degrees]. On the other hand, the photoelectric conversion element 1
Distance to 05ThreeThen, the pitch of the moiré fringes 35
The dimension P is f = 1Threed 1/ L1Therefore, the relational expression
From (6), the following numerical values are obtained.

【0046】P=(f/sinα)×cos(φ−α)
=3.56[mm] ここに、光電変換素子105として、幅が3mm、高さ
が1mmの2分割フォトダイオードを用いた場合、仮に
レーザビーム走査光学装置がシリンドリカルレンズ10
3,104を有さないと、ピッチ寸法Pが3.56mm
のモアレ縞は1本しか光電変換素子105で受光するこ
とができない。また、前記条件で発生したモアレ縞は、
光電変換素子105の受光面位置で高さが約3mmとな
る。ところが、光電変換素子105の高さは1mmであ
るため、モアレ縞の高さの2/3が受光面から外れ、そ
の分だけ光量を損失することになる。さらにレーザビー
ムが光学系誤差または格子フィルタ、光電変換素子支持
部の製造誤差や経時変化等が原因となって副走査方向c
にずれると、、格子フィルタ101が格子フィルタ10
2に対して副走査方向cに移動することになるので、モ
アレ縞はピッチ寸法と傾き角度を維持したまま主走査方
向bに平行に移動し、1本のモアレ縞が受光面の端部や
中央部に移動し、検出能力が不安定となる。通常、焦点
ずれを安定して検出するためには、少なくとも3本以上
のモアレ縞が受光面に形成されることが好ましい。
P = (f / sin α) × cos (φ−α)
= 3.56 [mm] Here, when a two-segment photodiode having a width of 3 mm and a height of 1 mm is used as the photoelectric conversion element 105, if the laser beam scanning optical device is assumed to be a cylindrical lens 10
Without 3,104, the pitch dimension P is 3.56 mm
Only one moire fringe can be received by the photoelectric conversion element 105. Moire fringes generated under the above conditions are as follows:
The height at the light receiving surface position of the photoelectric conversion element 105 is about 3 mm. However, since the height of the photoelectric conversion element 105 is 1 mm, 2/3 of the height of the moiré fringes deviates from the light receiving surface, and the light amount is correspondingly lost. Further, the laser beam is caused by an optical system error or a manufacturing error of the grating filter or the photoelectric conversion element support portion or a temporal change, and the like.
, The lattice filter 101 becomes the lattice filter 10
2, the moire fringes move in parallel with the main scanning direction b while maintaining the pitch dimension and the tilt angle, and one moire fringe moves along the edge of the light receiving surface. It moves to the center and the detection ability becomes unstable. Usually, in order to stably detect defocus, it is preferable that at least three or more moire fringes are formed on the light receiving surface.

【0047】一方、レーザビーム走査光学装置が縮小光
学系のシリンドリカルレンズ103,104を有する場
合、シリンドリカルレンズ103の倍率は、少なくとも
3本以上のモアレ縞が光電変換素子105の受光面10
5a,105bに投影されるように選択される。例え
ば、シリンドリカルレンズ103の倍率は3倍に設定さ
れる。通常、焦点ずれを安定して検出するためには、少
なくとも3本以上のモアレ縞が受光面に形成されること
が好ましいからである。また、シリンドリカルレンズ1
04の倍率は、受光面位置のモアレ縞の高さが光電変換
素子の高さ以下になるように選択される。
On the other hand, when the laser beam scanning optical apparatus has the cylindrical lenses 103 and 104 of the reduction optical system, the magnification of the cylindrical lens 103 is at least three or more moire fringes on the light receiving surface 10 of the photoelectric conversion element 105.
5a and 105b. For example, the magnification of the cylindrical lens 103 is set to three times. Usually, in order to stably detect the defocus, it is preferable that at least three or more moire fringes are formed on the light receiving surface. In addition, a cylindrical lens 1
The magnification of 04 is selected such that the height of the moire fringes at the light receiving surface position is equal to or less than the height of the photoelectric conversion element.

【0048】図11は、ポリゴン回転数が約2万回転
で、受光面位置でのレーザパワーが約1mWの場合の受
光面105a,105bに投影されたモアレ縞のコント
ラストを、光電変換素子105の出力電流を電圧に変換
して電圧差で表示したものである。図中、実線106a
が縮小光学系を有する場合、点線106bが縮小光学系
を有さない場合である。縮小光学系を有さない場合はモ
アレ縞のコントラストが電圧差として約0.2Vである
のに対して、縮小光学系を有する場合はモアレ縞のコン
トラストが0.5〜1.0V(図11の場合は、約0.
5V)程度になる。
FIG. 11 shows the contrast of the moire fringes projected on the light receiving surfaces 105a and 105b when the polygon rotation speed is about 20,000 and the laser power at the light receiving surface position is about 1 mW. The output current is converted into a voltage and is represented by a voltage difference. In the figure, solid line 106a
Has a reduction optical system, and a dotted line 106b indicates a case without a reduction optical system. The contrast of the moire fringes is about 0.2 V as the voltage difference when the reduction optical system is not provided, while the contrast of the moire fringes is 0.5 to 1.0 V when the reduction optical system is provided (FIG. 11). In the case of
5V).

【0049】(第1の位相差検出構成及びモアレ縞選択
手段)次に、縮小光学系によって縮小されたモアレ縞3
5のように、受光面105a,105bに複数本のモア
レ縞が存在している場合のモアレ縞35の傾き検出方法
について図12〜図27を参照して説明する。レーザビ
ームの焦点位置が前ピント状態か、後ピント状態か、合
焦状態かは、モアレ縞35が投影された受光面105a
の出力波形と受光面105bの出力波形のピーク値の位
相差から判定する。この判定結果から、フォーカシング
レンズ3の移動方向を決定し、制御信号をフォーカシン
グレンズ駆動制御部26を介してステッピングモータ2
1に送信する。ステッピングモータ21は正逆いずれか
の方向に回転し、フォーカシングレンズ3を光軸上で所
定量移動させる。レンズ3がレーザダイオード1から離
れる方向に移動するときは焦点が後方に調整され、近づ
く方向に移動するときは焦点が前方に調整される。レン
ズ3の1回の移動量は焦点が約0.01mm移動する所
定の値に設定されており、このような移動を合焦状態に
達するまで繰り返す。
(First Phase Difference Detection Structure and Moiré Fringe Selection Means) Next, the moiré fringes 3 reduced by the reduction optical system
The method of detecting the inclination of the moire fringes 35 when a plurality of moire fringes exist on the light receiving surfaces 105a and 105b as shown in FIG. 5 will be described with reference to FIGS. Whether the focal position of the laser beam is in the front focus state, the back focus state, or the in-focus state is determined by the light receiving surface 105a on which the moiré fringes 35 are projected.
And the peak value of the output waveform of the light receiving surface 105b. From this determination result, the moving direction of the focusing lens 3 is determined, and the control signal is transmitted to the stepping motor 2 via the focusing lens drive control unit 26.
Send to 1. The stepping motor 21 rotates in either the forward or reverse direction to move the focusing lens 3 by a predetermined amount on the optical axis. When the lens 3 moves away from the laser diode 1, the focal point is adjusted backward, and when the lens 3 moves closer, the focal point is adjusted forward. The amount of one movement of the lens 3 is set to a predetermined value at which the focal point moves by about 0.01 mm, and such movement is repeated until the focusing state is reached.

【0050】前述のように、第1実施形態では合焦状態
のモアレ縞35は主走査方向bに対して直交し(図12
参照)、前ピント状態のモアレ縞35は右方に傾き(図
13参照)、後ピント状態のモアレ縞35は左方に傾く
(図14参照)ようにビーム検出器100を設定してい
る。
As described above, in the first embodiment, the moire fringes 35 in the focused state are orthogonal to the main scanning direction b (FIG. 12).
The beam detector 100 is set so that the moire fringes 35 in the front focus state tilt rightward (see FIG. 13), and the moire fringes 35 in the rear focus state tilt left (see FIG. 14).

【0051】図12〜図14において、107a,10
7bはそれぞれ受光面105a,105bの出力電流を
電圧に変換した出力波形を表示している。受光面105
a,105bに跨っているモアレ縞35の暗部が出力波
形107a,107bの谷部に相当し、モアレ縞35の
明部が出力波形107a,107bの山部に相当してい
る。そして、モアレ縞が前記いずれの状態であるかは、
受光面105a,105bに跨っているモアレ縞の明部
の位相差によって判別可能である。つまり、受光面10
5aの出力波形107aと受光面105bの出力波形1
07bのピーク値の位相差が0である場合(図12参
照)は合焦状態、出力波形107aが出力波形107b
より位相差ΔT1だけ遅れている場合(図13参照)は
前ピント状態、出力波形107aが出力波形107bよ
り位相差ΔT2だけ進んでいる場合(図14参照)は後
ピント状態と判別する。
12 to 14, 107a, 10a
7b shows output waveforms obtained by converting output currents of the light receiving surfaces 105a and 105b into voltages. Light receiving surface 105
The dark portions of the moire fringes 35 straddling a and 105b correspond to the valleys of the output waveforms 107a and 107b, and the bright portions of the moire fringes 35 correspond to the peaks of the output waveforms 107a and 107b. And, in which state the moiré fringe is in the above state,
The determination can be made based on the phase difference between the bright portions of the moire fringes straddling the light receiving surfaces 105a and 105b. That is, the light receiving surface 10
Output waveform 107a of 5a and output waveform 1 of light receiving surface 105b
When the phase difference of the peak value of 07b is 0 (see FIG. 12), the focus state is set, and the output waveform 107a is changed to the output waveform 107b.
When the phase is further delayed by the phase difference ΔT1 (see FIG. 13), the front focus state is determined, and when the output waveform 107a is ahead of the output waveform 107b by the phase difference ΔT2 (see FIG. 14), the rear focus state is determined.

【0052】さらに、図15に示した制御回路ブロック
図を参照して出力波形の処理方法を詳説する。図15に
示した電気回路は可変増幅器202,211、遅延増幅
器203,212、比較器204,213、フリップフ
ロップ205,214、AND素子206,209,2
15、タイマ207,216、OR素子208、プログ
ラマブルタイマ219、マイコン220、ピークホール
ド回路221,222、差分回路223、マイコン22
4及びディレイ回路225,226にて構成されてい
る。比較器204,213とフリップフロップ205,
214にて受光面105a,105bからのアナログ出
力波形をデジタル信号に変え、さらにAND素子20
6,209,215を用いることにより、受光面105
a,105bからの出力波形をデジタル信号として処理
することができ、信頼性が高い制御系とすることができ
るからである。
Further, a method of processing an output waveform will be described in detail with reference to a control circuit block diagram shown in FIG. The electric circuit shown in FIG. 15 includes variable amplifiers 202 and 211, delay amplifiers 203 and 212, comparators 204 and 213, flip-flops 205 and 214, and AND elements 206, 209, and 2.
15, timers 207 and 216, OR element 208, programmable timer 219, microcomputer 220, peak hold circuits 221 and 222, difference circuit 223, microcomputer 22
4 and delay circuits 225 and 226. The comparators 204 and 213 and the flip-flop 205,
At 214, the analog output waveforms from the light receiving surfaces 105a and 105b are converted into digital signals, and
6, 209, 215, the light receiving surface 105
This is because the output waveforms from a and 105b can be processed as digital signals, and a highly reliable control system can be obtained.

【0053】受光面105aの出力波形S1は、可変増
幅器202及び遅延増幅器203により増幅された後、
それぞれの波形S2,S3は比較器204に入力され
る。比較器204は波形S2とS3を比較し、その出力
波形をデジタル信号S4として出力する。同様にして、
受光面105bの出力波形S5は、可変増幅器211及
び遅延増幅器212により増幅された後、それぞれの波
形S6,S7は比較器213に入力される。比較器21
3は波形S6とS7を比較し、その出力波形をデジタル
信号S8として出力する。これらの処理により、アナロ
グ信号である出力波形S1,S5がデジタル化され、ア
ナログ波形の山や谷がデジタル信号S4,S8のHレベ
ル(Highレベル)あるいはLレベル(Lowレベ
ル)の切替りポイントとなる(図22参照)。信号S
4,S8は、それぞれディレイ回路225,226(後
述)を介してフリップフロップ205,214に入力さ
れる。
After the output waveform S1 of the light receiving surface 105a is amplified by the variable amplifier 202 and the delay amplifier 203,
Each of the waveforms S2 and S3 is input to the comparator 204. The comparator 204 compares the waveforms S2 and S3, and outputs the output waveform as a digital signal S4. Similarly,
After the output waveform S5 of the light receiving surface 105b is amplified by the variable amplifier 211 and the delay amplifier 212, the respective waveforms S6 and S7 are input to the comparator 213. Comparator 21
3 compares the waveforms S6 and S7 and outputs the output waveform as a digital signal S8. By these processes, the output waveforms S1 and S5, which are analog signals, are digitized, and the peaks and valleys of the analog waveform correspond to the H level (High level) or L level (Low level) switching points of the digital signals S4 and S8. (See FIG. 22). Signal S
4 and S8 are input to flip-flops 205 and 214 via delay circuits 225 and 226 (described later), respectively.

【0054】ところで、図16に示すように、レーザビ
ームLのスポットLbは、その中心が通常光電変換素子
105の中心に合うように設定されている(図中Lb1
参照)。この場合、図17に示すように、出力波形10
7a,107bのピーク値が略等しくなるため、位相差
ΔTの検出が安定している。しかしながら、環境(温
度、湿度)の変化によって、図16に示すように、レー
ザビームLの光路が副走査方向にずれることがある(図
中Lb2,Lb3参照)そして、このような光路ずれが
発生すると、スポットがLb2の位置の場合には、図1
8に示すように出力波形107bのピーク値が低くな
り、スポットがLb3の位置の場合には、図19に示す
ように出力波形107aのピーク値が低くなるため、位
相差ΔTの検出が不安定になる心配がある。
By the way, as shown in FIG. 16, the spot Lb of the laser beam L is set so that the center thereof is usually aligned with the center of the photoelectric conversion element 105 (Lb 1 in the figure).
reference). In this case, as shown in FIG.
Since the peak values of 7a and 107b are substantially equal, the detection of the phase difference ΔT is stable. However, due to changes in the environment (temperature and humidity), the optical path of the laser beam L may shift in the sub-scanning direction as shown in FIG. 16 (see Lb 2 and Lb 3 in the figure) . When such an optical path shift occurs, when the spot is located at the position of Lb 2 , FIG.
Peak value of the output waveform 107b as shown in 8 is lowered, if the spot is located at the position of the Lb 3, since the peak value of the output waveform 107a is lowered as shown in FIG. 19, the phase difference ΔT detected not There is a worry about stability.

【0055】そこで、第1実施形態では、レーザビーム
Lの光路が副走査方向にずれても、位相差ΔTを常に安
定して検出するための機構を備えている。すなわち、可
変増幅器202,211の出力波形S2,S6はピーク
ホールド回路221,222に入力される。ピークホー
ルド回路221,222は、それぞれ出力波形S2,S
6のピーク値(最大電圧値)を保持し、そのピーク値を
信号S25,S26として出力する。信号S25,S2
6は差分回路223に入力され、差分回路223は信号
S25のピーク値と信号S26のピーク値を差分し、そ
の出力信号S27をマイコン224に入力する。
Therefore, the first embodiment is provided with a mechanism for always and stably detecting the phase difference ΔT even if the optical path of the laser beam L is shifted in the sub-scanning direction. That is, the output waveforms S2 and S6 of the variable amplifiers 202 and 211 are input to the peak hold circuits 221 and 222. The peak hold circuits 221 and 222 output the output waveforms S2 and S
6 is held, and the peak value is output as signals S25 and S26. Signals S25, S2
6 is input to the difference circuit 223, and the difference circuit 223 compares the peak value of the signal S25 with the peak value of the signal S26, and inputs the output signal S27 to the microcomputer 224.

【0056】マイコン224は、出力信号S27に応じ
て可変増幅器202,211のそれぞれの増幅率を決定
する。このときの増幅率は、可変増幅器202,211
から出力される波形S2,S6のピーク値が略等しくな
る値である。この増幅率を信号S28,S29として出
力する。信号S28,S29はそれぞれ可変増幅器20
2,211に入力され、可変増幅器202,211のゲ
イン調整が行なわる。
The microcomputer 224 determines the gain of each of the variable amplifiers 202 and 211 according to the output signal S27. At this time, the amplification factors are variable amplifiers 202 and 211.
Are the values at which the peak values of the waveforms S2 and S6 output from are substantially equal. This amplification factor is output as signals S28 and S29. The signals S28 and S29 are respectively supplied to the variable amplifier 20.
2, 211, and the gain of the variable amplifiers 202, 211 is adjusted.

【0057】これらの処理によって、たとえレーザビー
ムLの光路が副走査方向にずれて出力波形107a,1
07bのピーク値が異なっても、可変増幅器202,2
11の出力波形S2,S6のピーク値は略等しくなるよ
うにすることができ、位相差ΔTの検出を常に安定した
状態で行なうことができる。
By these processes, even if the optical path of the laser beam L is shifted in the sub-scanning direction, the output waveforms 107a, 107
07b, the variable amplifiers 202, 2
11, the peak values of the output waveforms S2 and S6 can be made substantially equal, and the detection of the phase difference ΔT can always be performed in a stable state.

【0058】次に、受光面105a,105bに投影さ
れた複数本のモアレ縞の中から傾きを検出するためのモ
アレ縞を選択するモアレ縞選択手段について説明する。
モアレ縞選択手段は必ずしも必要なものではないが、仮
に、モアレ縞選択手段を有さなければ、レーザビームL
の光路が副走査方向にずれた場合、光電変換素子105
の受光面105a,105bに投影されるモアレ縞が主
走査方向に移動して、モアレ縞の一部が受光面から外れ
て出力信号の波形が歪み、モアレ縞の状態を安定して判
別することができない場合が生じる。そこで、モアレ縞
選択手段により、受光面105a,105bの所望の位
置に位置するモアレ縞を選択して、安定してモアレ縞の
状態を判別することができるようにする。
Next, a description will be given of moire fringe selecting means for selecting a moire fringe for detecting an inclination from a plurality of moire fringes projected on the light receiving surfaces 105a and 105b.
The moiré fringe selecting means is not always necessary, but if the moiré fringe selecting means is not provided, the laser beam L
Is shifted in the sub-scanning direction, the photoelectric conversion element 105
The moire fringes projected on the light receiving surfaces 105a and 105b move in the main scanning direction, a part of the moire fringes deviates from the light receiving surface, the waveform of the output signal is distorted, and the state of the moire fringes is stably determined. May not be possible. Therefore, moiré fringe selection means selects moiré fringes located at desired positions on the light receiving surfaces 105a and 105b so that the state of the moiré fringes can be determined stably.

【0059】図15に示すように、レーザビームがSO
S用光センサ17へ入射されると、SOS用光センサ1
7からビーム検出信号S10が出力される。このビーム
検出信号S10をプログラマブルタイマ219に入力す
る。このプログラマブルタイマ219は、マイコン22
0のデータバスS11によりカウント値をセットされて
いる。プログラマブルタイマ219は、前記ビーム検出
信号S10の立ち上がりエッジでカウントを開始し、マ
イコン220からのセット値に基づいてカウントアップ
し、その出力信号S12をフリップフロップ205,2
14のクリア入力に入力することにより、各フリップフ
ロップをクリアし、Lレベルにする。クリアされたフリ
ップフロップ205,214は、それぞれのクロック入
力信号S4,S8の立ち下がりエッジにより、Lレベル
からHレベルに変わるようにセットしておく。すなわ
ち、プログラマブルタイマ219のカウント値をマイコ
ン220によって自在にセットすることによって、出力
信号S12のパルス幅を変え、複数本のモアレ縞の中か
ら所望の検出用モアレ縞を選択することができる。第1
実施形態では、受光面105aに投影されたモアレ縞3
5の左から2番目の明部の縞の形を判別する例を示した
(図22参照)。
As shown in FIG. 15, the laser beam is
When the light enters the S optical sensor 17, the SOS optical sensor 1
7 outputs a beam detection signal S10. This beam detection signal S10 is input to the programmable timer 219. The programmable timer 219 is connected to the microcomputer 22
The count value is set by the 0 data bus S11. The programmable timer 219 starts counting at the rising edge of the beam detection signal S10, counts up based on the set value from the microcomputer 220, and outputs the output signal S12 to the flip-flops 205 and 2
By inputting to 14 clear inputs, each flip-flop is cleared and set to L level. The cleared flip-flops 205 and 214 are set so as to change from L level to H level at the falling edges of the respective clock input signals S4 and S8. That is, by setting the count value of the programmable timer 219 freely by the microcomputer 220, the pulse width of the output signal S12 can be changed, and a desired moire fringe for detection can be selected from a plurality of moire fringes. First
In the embodiment, the moiré fringe 3 projected on the light receiving surface 105a is used.
5 shows an example in which the shape of the stripe of the second bright part from the left is determined (see FIG. 22).

【0060】以上のように、SOS用光センサ17から
出力されるビーム検出信号S10を、モアレ縞選択手段
のプログラマブルタイマ219のカウント開始信号とし
ても併用することで、装置の簡略化、低コスト化を図る
ことができる。また、SOS用光センサ17は光電変換
素子105に対してその位置が固定されており、レーザ
ビームの光路が副走査方向にずれても、S0S用光セン
サ17から出力される検出信号S10の立ち上がりエッ
ジの位置がばらつくことはない。従って、プログラマブ
ルタイマ219のカウント開始のタイミングがずれるこ
とはなく、選択精度の高いモアレ縞選択手段が得られ
る。
As described above, the beam detection signal S10 output from the SOS optical sensor 17 is also used as the count start signal of the programmable timer 219 of the moiré fringe selecting means, thereby simplifying the apparatus and reducing the cost. Can be achieved. Further, the position of the SOS optical sensor 17 is fixed with respect to the photoelectric conversion element 105, and even if the optical path of the laser beam is shifted in the sub-scanning direction, the rise of the detection signal S10 output from the SOS optical sensor 17 is increased. Edge positions do not vary. Therefore, the timing of the count start of the programmable timer 219 does not shift, and moire fringe selecting means with high selection accuracy can be obtained.

【0061】なお、前述のモアレ縞選択手段は、SOS
用光センサ17を利用するものであるが、必ずしもこれ
に限定されるものではなく、図20及び図21に示すよ
うに、モアレ縞選択手段専用の光電変換素子113を用
いてもよい。光電変換素子113は、光電変換素子10
5の近傍に配置され、縮小光学系であるシリンドリカル
レンズ103,104によって集光されたレーザビーム
Lが受光面113aに入射する。特に、図21に示した
光電変換素子113は、光電変換素子105と共に同一
基板115上に配設されている。
The above-mentioned moiré fringe selecting means is provided with an SOS
Although the optical sensor 17 for use is used, the present invention is not limited to this, and a photoelectric conversion element 113 dedicated to moiré fringe selection means may be used as shown in FIGS. The photoelectric conversion element 113 is a photoelectric conversion element
5, the laser beam L condensed by the cylindrical lenses 103 and 104, which are reduction optical systems, is incident on the light receiving surface 113a. In particular, the photoelectric conversion element 113 illustrated in FIG. 21 is provided on the same substrate 115 together with the photoelectric conversion element 105.

【0062】さて、図15において、出力信号S12に
よりクリアされたフリップフロップ205は、クロック
入力信号S4の立ち下がりエッジにより、Q出力から信
号S13を出力する。同様に、フリップフロップ214
は、クロック入力信号S8の立ち下がりエッジにより、
Q出力から信号S14を出力する。この信号S13と信
号S14の立ち上がりの時間差ΔTが正か、負か、また
は0かを判別することによって焦合状態を検出すること
ができる。従って、次に、時間差ΔTが正か、負か、ま
たは0かを判別する方法について説明する。
In FIG. 15, the flip-flop 205 cleared by the output signal S12 outputs the signal S13 from the Q output at the falling edge of the clock input signal S4. Similarly, flip-flop 214
Is caused by the falling edge of the clock input signal S8.
The signal S14 is output from the Q output. The focus state can be detected by determining whether the time difference ΔT between the rises of the signal S13 and the signal S14 is positive, negative, or zero. Therefore, next, a method of determining whether the time difference ΔT is positive, negative, or zero will be described.

【0063】フリップフロップ205はQ出力信号S1
3及びその反転出力信号S15を出力し、フリップフロ
ップ214はQ出力信号S14及びその反転出力信号S
16を出力する。そこで、フリップフロップ205の反
転出力信号S15とフリップフロップ214のQ出力信
号S14をAND素子206に入力し、論理積出力信号
S17を出力させる。同様に、フリップフロップ205
のQ出力信号S13とフリップフロップ214の反転出
力信号S16をAND素子215に入力し、論理積出力
信号S18を出力させる。
The flip-flop 205 outputs the Q output signal S1
3 and its inverted output signal S15, and the flip-flop 214 outputs the Q output signal S14 and its inverted output signal S15.
16 is output. Therefore, the inverted output signal S15 of the flip-flop 205 and the Q output signal S14 of the flip-flop 214 are input to the AND element 206, and the AND output signal S17 is output. Similarly, flip-flop 205
And the inverted output signal S16 of the flip-flop 214 are input to the AND element 215 to output the logical product output signal S18.

【0064】図22に示した前ピント状態の場合には、
AND素子206の論理積出力信号S17は、パルス幅
がΔTの短パルスとなる。一方、AND素子215の論
理積出力信号S18はLレベルの状態を維持する。すな
わち、(S17,S18)=(H,L)の出力を得る。
また、後ピント状態の場合、出力信号S17はLレベル
の状態を維持し、出力信号S18はパルス幅がΔTの短
パルスとなる。すなわち、(S17,S18)=(L,
H)の出力を得る。
In the case of the front focus state shown in FIG.
The AND output signal S17 of the AND element 206 is a short pulse having a pulse width ΔT. On the other hand, the logical product output signal S18 of the AND element 215 maintains the L level. That is, an output of (S17, S18) = (H, L) is obtained.
In the case of the back focus state, the output signal S17 maintains the state of the L level, and the output signal S18 is a short pulse having a pulse width ΔT. That is, (S17, S18) = (L,
H) is obtained.

【0065】さらに、合焦状態の場合、AND素子20
6,215のIC特性(伝搬遅延時間)により、出力信
号S17あるいはS18のパルス幅ΔTが短いため、A
ND素子206,215のいずれの出力もHレベルにな
らない。すなわち、(S17,S18)=(L,L)の
出力を得る。AND素子206,215のそれぞれの論
理積出力信号S17,S18はタイマ207,216を
介して出力信号S19,S20とされた後、OR素子2
08に入力して論理和信号S21を出力させる。タイマ
207,216は、OR素子208での波形処理を容易
にするために、論理積出力信号S17,S18の短パル
ス信号のパルス幅ΔTを長くするためのものである。
Further, in the case of the focused state, the AND element 20
6 and 215, the pulse width ΔT of the output signal S17 or S18 is short.
Neither output of the ND elements 206, 215 becomes H level. That is, an output of (S17, S18) = (L, L) is obtained. The logical product output signals S17 and S18 of the AND elements 206 and 215 are output to the output signals S19 and S20 via the timers 207 and 216, respectively.
08 to output the OR signal S21. The timers 207 and 216 are for increasing the pulse width ΔT of the short pulse signals of the logical product output signals S17 and S18 in order to facilitate the waveform processing in the OR element 208.

【0066】論理和出力信号S21はAND素子209
の一方の入力端子に入力され、AND素子209の他方
の入力端子には、マイコン220のポートからの出力信
号S22を入力させる。これにより、マイコン220に
よる制御を可能としている。AND素子209の論理積
出力信号S23はモータON信号である。タイマ216
の出力信号S20はモータ正転逆転信号である。
The logical sum output signal S21 is supplied to the AND element 209.
And an output signal S22 from a port of the microcomputer 220 is input to the other input terminal of the AND element 209. Thus, control by the microcomputer 220 is enabled. The logical product output signal S23 of the AND element 209 is a motor ON signal. Timer 216
Is the motor forward / reverse rotation signal.

【0067】以上のように、傾きを検出するためのモア
レ縞を選択するモアレ縞選択手段を備えることにより、
レーザビームが副走査方向にずれてモアレ縞が主走査方
向bに移動しても、モアレ縞選択手段によって常に受光
面の中央部に位置するモアレ縞の傾きを検出でき、安定
してモアレ縞の状態を判別することができる。
As described above, by providing the moiré fringe selecting means for selecting the moiré fringe for detecting the inclination,
Even if the laser beam shifts in the sub-scanning direction and the moiré fringes move in the main scanning direction b, the moiré fringe selector can always detect the inclination of the moiré fringe located at the center of the light receiving surface and stably generate the moiré fringes. The state can be determined.

【0068】以上の合焦動作は印字開始前と連続ページ
印字中のページ間非印字時間中に実行する。第1実施形
態によれば、前ピント状態か後ピント状態かを判別でき
るため、フォーカシングレンズ3を移動させる方向を予
め決めることができ、合焦動作は極めて短時間で済む。
また、ページ間で合焦動作を実行すると、合焦動作の時
間間隔が短いため、その間の環境変化等によるデフォー
カス量も少なく、1ステップ程度のレンズ移動でデフォ
ーカスを補正できる。このため、ページ間の非常に短い
時間でも合焦動作を確実に行うことができる。
The above focusing operation is executed before the start of printing and during the non-printing time between pages during continuous page printing. According to the first embodiment, it is possible to determine the front focus state or the back focus state, so that the direction in which the focusing lens 3 is moved can be determined in advance, and the focusing operation can be performed in a very short time.
In addition, when the focusing operation is performed between pages, the time interval of the focusing operation is short, so that the defocus amount due to an environmental change or the like during the operation is small, and the defocus can be corrected by moving the lens by about one step. Therefore, the focusing operation can be reliably performed even in a very short time between pages.

【0069】(ディレイ回路225,226の構成及び
機能)ところで、通常、初期状態(ベストフォーカス)
で、モアレ縞35の傾きに合わせて光電変換素子105
の傾きをビーム検出器100の構成部品101〜105
の寸法精度で最適の角度に合わせることは困難である。
また、初期状態で受光面105a,105bの出力波形
のピーク位置が等しくなるように設定できれば信号処理
が容易になる。
(Configuration and Function of Delay Circuits 225 and 226) By the way, usually, the initial state (best focus)
Accordingly, the photoelectric conversion element 105 is adjusted in accordance with the inclination of the moiré fringes 35.
Of the components 101 to 105 of the beam detector 100
It is difficult to adjust the angle to the optimum angle with the dimensional accuracy described above.
If the peak positions of the output waveforms of the light receiving surfaces 105a and 105b can be set to be equal in the initial state, the signal processing becomes easy.

【0070】そこで、第1実施形態では、図23に示す
ように、初期状態で例えモアレ縞35が右方に傾いて
も、ディレイ回路225,226を用いて受光面105
a,105bの出力波形のピーク位置が等しくなるよう
に電気的に処理して、合焦状態と見做すことができるよ
うにしている。すなわち、モアレ縞35が右方に傾いて
いると、図24に示すように、受光面105a,105
bの出力波形107a,107bの間にピーク位置のず
れが生じる。この時間差ΔT4をディレイ回路225,
226の遅延時間を調整して、出力波形107bのピー
ク位置を107aのピーク位置にずらして信号S4,S
8がフリップフロップ205,214に時間差なく入力
されるようにする。これにより、フリップフロップ20
5,214以降の信号は見掛け上合焦状態として処理す
ることができる。
Therefore, in the first embodiment, as shown in FIG. 23, even if the moiré fringes 35 are inclined rightward in the initial state, the light receiving surface 105 using the delay circuits 225 and 226 is used.
Electrical processing is performed so that the peak positions of the output waveforms a and 105b become equal, so that the in-focus state can be considered. That is, when the moiré fringes 35 are inclined rightward, as shown in FIG.
The shift of the peak position occurs between the output waveforms 107a and 107b of b. This time difference ΔT4 is applied to the delay circuit 225,
226, the peak position of the output waveform 107b is shifted to the peak position of 107a, and the signals S4 and S4 are shifted.
8 is input to the flip-flops 205 and 214 without a time difference. As a result, the flip-flop 20
Signals after 5,214 can be processed as an apparently focused state.

【0071】また、走査光学装置の構成部品の寸法精度
や取り付けによって、図25に示すように、モアレ縞3
5の傾きにはバラツキが生じる。初期状態のモアレ縞3
5の目標の傾き(実線にて表示)に対して、実際のモア
レ縞35が点線に表示された傾きを有しているとき、目
標の出力波形107a(一点鎖線にて表示)に対して実
際の出力波形107a’(点線にて表示)は時間差ΔT
5を生じる。従って、この時間差ΔT5を、ディレイ回
路225,226の遅延時間を調整することによって、
出力波形107a’のピーク位置を107aのピーク位
置にずらせて0にすることができる。この結果、モアレ
縞35の傾きを、より精度良く検出することができる。
Also, depending on the dimensional accuracy and mounting of the components of the scanning optical device, as shown in FIG.
The inclination of 5 varies. Moiré fringe 3 in the initial state
When the actual moiré fringe 35 has the inclination indicated by the dotted line with respect to the target inclination of 5 (indicated by a solid line), the actual output waveform 107a (indicated by a dashed line) Output waveform 107a '(indicated by a dotted line) has a time difference ΔT
Yields 5. Therefore, by adjusting the time difference ΔT5 by adjusting the delay time of the delay circuits 225 and 226,
The peak position of the output waveform 107a 'can be shifted to the peak position of 107a to be zero. As a result, the inclination of the moiré fringes 35 can be detected with higher accuracy.

【0072】図27は、ディレイ回路225,226の
具体的構成例を示したものである。インダクタL1,L
2,L3,…が直列に接続され、それぞれ分枝された線
に接続されたスイッチ素子SW1,SW2,SW3,S
W4,…のいずれかをマイコン220によってオン、オ
フ制御することによって、ディレイ回路225,226
の遅延時間を調整することができる。例えば、走査光学
装置を出荷する時に、受光面105a,105bの出力
波形107a,107bをオシロスコープでモニタし、
時間差ΔT4やΔT5が0になるように各ディレイ回路
225,226のスイッチ素子SW1,SW2,…のオ
ン、オフを組み合わせる。
FIG. 27 shows a specific configuration example of the delay circuits 225 and 226. Inductors L1, L
, L3,... Are connected in series, and switch elements SW1, SW2, SW3, S
By turning on or off any one of W4,... By the microcomputer 220, the delay circuits 225, 226
Delay time can be adjusted. For example, when the scanning optical device is shipped, the output waveforms 107a and 107b of the light receiving surfaces 105a and 105b are monitored by an oscilloscope.
The switch elements SW1, SW2,... Of the delay circuits 225, 226 are turned on and off so that the time differences ΔT4 and ΔT5 become zero.

【0073】以上のように、ディレイ回路225,22
6を用いれば、出力波形107a,107bのピーク値
に大きな差がないので安定した制御が可能である。 (光電変換素子105の傾き調整)また、初期状態(ベ
ストフォーカス)で、受光面105a,105bのそれ
ぞれの出力波形のピーク位置が等しくなるようにする手
段としては、前記ディレイ回路225,226を用い
て、電気的に処理するものに限らない。例えば図28に
示す構造の調整治具400を用いて、モアレ縞35の傾
きに合わせて光電変換素子105の傾きを最適な角度に
変えて、受光面105a,105bの出力波形のピーク
位置が等しくなるように設定してもよい。
As described above, the delay circuits 225 and 22
If 6 is used, there is no large difference between the peak values of the output waveforms 107a and 107b, so that stable control can be performed. (Adjustment of the tilt of the photoelectric conversion element 105) The delay circuits 225 and 226 are used as means for making the peak positions of the output waveforms of the light receiving surfaces 105a and 105b equal in the initial state (best focus). However, the present invention is not limited to those electrically processed. For example, using the adjustment jig 400 having the structure shown in FIG. 28, the inclination of the photoelectric conversion element 105 is changed to an optimum angle in accordance with the inclination of the moire fringes 35, and the peak positions of the output waveforms of the light receiving surfaces 105a and 105b are equal. May be set.

【0074】すなわち、光電変換素子105は、モアレ
縞の傾き回転方向に移動可能な状態で調整治具400に
取付けられている。調整治具400は、固定台401と
センサホルダ409にて構成されている。固定台401
はコ字形をしており、下部に一対の板ばね402,40
3が対向して設けられ、中央部に軸穴404が設けら
れ、上部にねじ穴405,406が設けられている。ね
じ穴405,406に、それぞれねじ407,408が
螺着される。センサホルダ409は、背面中央部に軸4
10が設けられており、この軸410が固定台401に
設けた軸穴404に嵌合する。センサホルダ409の正
面中央部には、光電変換素子105が、例えばねじ又は
接着剤等で固定されている。
That is, the photoelectric conversion element 105 is attached to the adjustment jig 400 such that the photoelectric conversion element 105 can move in the tilt rotation direction of the moire fringes. The adjustment jig 400 includes a fixed base 401 and a sensor holder 409. Fixed base 401
Has a U-shape, and a pair of leaf springs 402, 40
3 are provided facing each other, a shaft hole 404 is provided in the center, and screw holes 405 and 406 are provided in the upper part. Screws 407 and 408 are screwed into the screw holes 405 and 406, respectively. The sensor holder 409 has a shaft 4
The shaft 410 is fitted in a shaft hole 404 provided in the fixed base 401. The photoelectric conversion element 105 is fixed to the front center portion of the sensor holder 409 with, for example, a screw or an adhesive.

【0075】図29に示すように、板ばね402,40
3はそれぞれセンサホルダ409の下面に弾性的に接触
してセンサホルダ409を支持し、ねじ407,408
はその先端部がセンサホルダ409の上面を押圧してい
る。そして、ねじ407,408の送り量で、軸410
を支点にしてモアレ縞の傾きに合わせて光電変換素子1
05の傾きを最適な角度に変えることができる。送り量
は、図示しないマイクロメータ等によって調整される。
As shown in FIG. 29, leaf springs 402 and 40
Numerals 3 each elastically contact the lower surface of the sensor holder 409 to support the sensor holder 409, and screws 407, 408
The tip of the button presses the upper surface of the sensor holder 409. The amount of feed of the screws 407 and 408 is
The fulcrum is used as a fulcrum and the photoelectric conversion element 1
05 can be changed to an optimum angle. The feed amount is adjusted by a not-shown micrometer or the like.

【0076】以上の構成により、図30に示すようにビ
ーム検出器100の構成部品101〜105の寸法精度
を厳しく制限しなくても、モアレ縞の傾きに合わせて光
電変換素子105の傾きを最適な角度に設定することが
でき、初期状態の設定が容易となる。また、初期状態で
受光面105a,105bのそれぞれの出力波形のピー
ク位置が等しくなるように設定できるので、信号処理も
容易になる。
With the above configuration, as shown in FIG. 30, the inclination of the photoelectric conversion element 105 can be optimized according to the inclination of the moire fringes without strictly limiting the dimensional accuracy of the components 101 to 105 of the beam detector 100. Angle can be set at an appropriate angle, and the initial state can be easily set. Further, since the peak positions of the output waveforms of the light receiving surfaces 105a and 105b can be set to be equal in the initial state, the signal processing is also facilitated.

【0077】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
空間格子Aのピッチ寸法d1を125μm、空間格子B
のピッチ寸法d2を250μm、空間格子Bの微小傾き
角度αを4度、合焦位置から空間格子Aまでの距離l1
を40mm、合焦位置から空間格子Bまでの距離l2
80mmとした場合、モアレ縞の傾きは前記関係式
(5)から、 [cosα−{(l12)/(l21)}]/sinα
=−0.035 となる。従って、tanφ=−0.035となり、φ=
−2[度]となる。これにより、モアレ縞の傾きは、−
88度となる。
Further, a detailed description will be given using numerical values.
The pitch d 1 of the spatial grating A is 125 μm, and the spatial grating B is
250μm pitch dimension d 2 of the 4 times a minute inclination angle α of the spatial grating B, the distance from the in-focus position to the spatial grid A l 1
Is 40 mm, and the distance l 2 from the focus position to the spatial grid B is 80 mm, the inclination of the moiré fringes is calculated from the relational expression (5) as follows: [cos α − {(l 1 d 2 ) / (l 2 d 1) )}] / Sinα
= −0.035. Therefore, tan φ = −0.035, and φ =
-2 [degrees]. Thereby, the inclination of the moiré fringe is −
It will be 88 degrees.

【0078】ここに、部品加工精度誤差により、空間格
子Bの微小傾き角度αが3.8度、合焦位置から空間格
子Aまでの距離l1が40.2mm、合焦位置から空間
格子Bまでの距離l2が79.8mmになったとする
と、モアレ縞の傾きは関係式(5)から、 [cosα−{(l12)/(l21)}]/sinα
=−0.147 となる。従って、tanφ=−0.147となり、φ=
−8.4[度]となる。設計値−2[度]に対して6.
4[度]も角度が変わることになり、仮に光電変換素子
105の傾きをモアレ縞の傾きに合わせて最適な角度に
変えることができなければ、受光面105a,105b
のそれぞれの出力波形のピーク位置が異なったものにな
り、初期状態の設定や信号処理が煩雑となる。
Here, due to a component processing accuracy error, the minute inclination angle α of the spatial grid B is 3.8 degrees, the distance l 1 from the focus position to the spatial grid A is 40.2 mm, and the spatial grid B is When the distance l 2 until is to become 79.8Mm, the inclination of the moire fringes from equation (5), [cosα - { (l 1 d 2) / (l 2 d 1)}] / sinα
= −0.147. Therefore, tan φ = −0.147, and φ =
It becomes -8.4 [degree]. 5. For design value -2 [degrees]
If the inclination of the photoelectric conversion element 105 cannot be changed to an optimum angle in accordance with the inclination of the moire fringes, the light receiving surfaces 105a and 105b will change.
The peak positions of the respective output waveforms differ from each other, and the setting of the initial state and the signal processing become complicated.

【0079】また、センサホルダ409の内部には、モ
アレ縞の位相差検出を行う出力信号処理回路の各電子部
品を載置した電装基板が保持されている。このように、
光電変換素子105と制御回路を載置した電装基板とを
一体で設けることにより、光電変換素子105から出力
される数多くの信号線を取り回す必要がなくなり、非常
に組み立て易いビーム検出器100を構成することがで
きる。
Further, inside the sensor holder 409, an electrical board on which electronic components of an output signal processing circuit for detecting a phase difference of moiré fringes is mounted is held. in this way,
By integrally providing the photoelectric conversion element 105 and the electrical board on which the control circuit is mounted, there is no need to route a large number of signal lines output from the photoelectric conversion element 105, and the beam detector 100 is very easy to assemble. can do.

【0080】一方、光電変換素子105と、出力信号処
理回路の電装基板とを別体に構成してもよい。この場
合、光電変換素子105から出力する数多くの信号線を
センサホルダ409から取り回す必要があるが、光電変
換素子105の発熱から、電装基板上の電子部品を守る
ことができるというメリットがある。センサホルダ40
9の構成を採用する場合、使用する光電変換素子105
の発熱量と電子部品の耐熱性を考慮して、上記いずれか
の構成を採用すればよい。
On the other hand, the photoelectric conversion element 105 and the electrical component board of the output signal processing circuit may be formed separately. In this case, many signal lines output from the photoelectric conversion element 105 need to be routed from the sensor holder 409, but there is an advantage that the electronic components on the electrical board can be protected from heat generation of the photoelectric conversion element 105. Sensor holder 40
9, the photoelectric conversion element 105 to be used is used.
Any of the above configurations may be adopted in consideration of the heat generation amount and the heat resistance of the electronic component.

【0081】(第2の位相差検出構成及びモアレ縞選択
手段)また、位相差検出構成及びモアレ縞選択手段は前
述のものに限定されるものではなく、図31〜図35に
示す第2の位相差検出構成及びモアレ縞選択手段であっ
てもよい。第2の位相差検出構成及びモアレ縞選択手段
において、レーザビームの焦点位置が前ピント状態か、
後ピント状態か、合焦状態かは、モアレ縞35が投影さ
れた受光面105aの出力波形と受光面105bの出力
波形の谷部(モアレ縞の暗部)の位相差から判定する。
合焦状態のモアレ縞35は主走査方向bに対して直交し
(図31参照)、前ピント状態のモアレ縞35は右回転
して右方に傾き(図32参照)、後ピント状態のモアレ
縞35は左回転して左方に傾く(図33参照)ようにビ
ーム検出器100を設定している。
(Second phase difference detecting structure and moiré fringe selecting means) The phase difference detecting structure and moiré fringe selecting means are not limited to those described above. A phase difference detection configuration and moiré fringe selection means may be used. In the second phase difference detecting configuration and the moiré fringe selecting means, whether the focal position of the laser beam is in the front focus state,
Whether the back focus state or the in-focus state is determined based on the phase difference between the output waveform of the light receiving surface 105a on which the moiré fringes 35 are projected and the valley (dark portion of the moire fringes) of the output waveform of the light receiving surface 105b.
The moiré fringes 35 in the focused state are orthogonal to the main scanning direction b (see FIG. 31), the moiré fringes 35 in the front focus state rotate rightward and tilt to the right (see FIG. 32), and the moiré fringe in the back focus state. The beam detector 100 is set so that the stripe 35 rotates to the left and tilts to the left (see FIG. 33).

【0082】図31〜図33において、モアレ縞が前記
いずれの状態であるかは、受光面105a,105bに
跨っているモアレ縞の暗部の位相差によって判別可能で
ある。つまり、受光面105aの出力波形107aと受
光面105bの出力波形107bの谷部の位相差が0で
ある場合(図31参照)は合焦状態、出力波形107b
が出力波形107aより位相差ΔT1だけ進んでいる場
合(図32参照)は前ピント状態、出力波形107aが
出力波形107bより位相差ΔT2だけ進んでいる場合
(図33参照)は後ピント状態と判別する。
In FIGS. 31 to 33, the state of the moire fringes can be determined by the phase difference between the dark portions of the moire fringes straddling the light receiving surfaces 105a and 105b. That is, when the phase difference between the troughs of the output waveform 107a of the light receiving surface 105a and the output waveform 107b of the light receiving surface 105b is 0 (see FIG. 31), the in-focus state and the output waveform 107b
Is determined as a front focus state when the output waveform 107a is ahead of the output waveform 107a by a phase difference ΔT1 (see FIG. 32), and is determined as a rear focus state when the output waveform 107a is advanced from the output waveform 107b by a phase difference ΔT2 (see FIG. 33). I do.

【0083】さらに、図34に示した制御回路ブロック
図を参照して出力波形の処理方法を詳説する。図34に
示した電気回路は増幅器230,231、遅延増幅器2
03,212、比較器204,213、フリップフロッ
プ205,214,218、AND素子206,20
9,215、タイマ207,216、OR素子208、
比較器217、プログラマブルタイマ219及びマイコ
ン220にて構成されている。
Further, a method of processing an output waveform will be described in detail with reference to a control circuit block diagram shown in FIG. The electric circuit shown in FIG. 34 includes the amplifiers 230 and 231 and the delay amplifier 2
03, 212, comparators 204, 213, flip-flops 205, 214, 218, AND elements 206, 20
9, 215, timers 207, 216, OR element 208,
It comprises a comparator 217, a programmable timer 219 and a microcomputer 220.

【0084】受光面105aの出力波形S1は、増幅器
230及び遅延増幅器203により増幅された後、それ
ぞれの波形S2,S3は比較器204に入力される。比
較器204は波形S2とS3を比較し、その出力波形を
デジタル信号S4として出力する。同様にして、受光面
105bの出力波形S5は、増幅器231及び遅延増幅
器212により増幅された後、それぞれの波形S6,S
7は比較器213に入力される。比較器213は波形S
6とS7を比較し、その出力波形をデジタル信号S8と
して出力する。
After the output waveform S1 of the light receiving surface 105a is amplified by the amplifier 230 and the delay amplifier 203, the respective waveforms S2 and S3 are input to the comparator 204. The comparator 204 compares the waveforms S2 and S3, and outputs the output waveform as a digital signal S4. Similarly, the output waveform S5 of the light receiving surface 105b is amplified by the amplifier 231 and the delay amplifier 212, and then the respective waveforms S6, S5
7 is input to the comparator 213. The comparator 213 has a waveform S
6 and S7, and outputs the output waveform as a digital signal S8.

【0085】次に、受光面105a,105bに投影さ
れた複数本のモアレ縞の中から傾きを検出するためのモ
アレ縞を選択するモアレ縞選択手段について説明する。
増幅器230から出力された増幅波形S2を、比較器2
17へ入力する。比較器217は、波形S2の電圧が比
較器217の基準電圧Vrefより大きくなると、Hレベ
ルとなるように設定されている。比較器217の出力波
形S9をフリップフロップ218に入力する。さらに、
フリップフロップ218の出力波形S10は、プログラ
マブルタイマ219に入力される。このプログラマブル
タイマ219は、マイコン220のデータバスS11に
よりカウント値をセットされている。
Next, a description will be given of moire fringe selecting means for selecting a moire fringe for detecting an inclination from a plurality of moire fringes projected on the light receiving surfaces 105a and 105b.
The amplified waveform S2 output from the amplifier 230 is compared with the comparator 2
Input to 17. The comparator 217 is set to be at the H level when the voltage of the waveform S2 becomes higher than the reference voltage Vref of the comparator 217. The output waveform S9 of the comparator 217 is input to the flip-flop 218. further,
The output waveform S10 of the flip-flop 218 is input to the programmable timer 219. The count value of the programmable timer 219 is set by the data bus S11 of the microcomputer 220.

【0086】プログラマブルタイマ219は、前記出力
波形S10の立ち上がりエッジでカウントを開始し、マ
イコン220からのセット値に基づいてカウントアップ
し、その出力信号S12をフリップフロップ205,2
14,218のクリア入力に入力することにより、各フ
リップフロップをクリアし、Lレベルにする。クリアさ
れたフリップフロップ205,214,218は、それ
ぞれのクロック入力信号S4,S8,S9の立ち上がり
エッジにより、LレベルからHレベルに変わるようにセ
ットしておく。すなわち、プログラマブルタイマ219
のカウント値をマイコン220によって自在にセットす
ることによって、出力信号S12のパルス幅を変え、複
数本のモアレ縞の中から所望の検出用モアレ縞を選択す
ることができる。第1実施形態では、受光面105aに
投影されたモアレ縞35の左から2番目の暗部の縞の形
を判別する例を示した(図35参照)。
The programmable timer 219 starts counting at the rising edge of the output waveform S10, counts up based on the set value from the microcomputer 220, and outputs the output signal S12 to the flip-flops 205, 2
By inputting to the clear inputs 14 and 218, each flip-flop is cleared and set to L level. The cleared flip-flops 205, 214, and 218 are set so as to change from L level to H level at the rising edges of the respective clock input signals S4, S8, S9. That is, the programmable timer 219
Is set by the microcomputer 220 as desired, the pulse width of the output signal S12 is changed, and a desired moiré fringe for detection can be selected from a plurality of moiré fringes. In the first embodiment, an example has been described in which the shape of the second darkest fringe fringe of the moiré fringe 35 projected on the light receiving surface 105a is determined (see FIG. 35).

【0087】出力信号S12によりクリアされたフリッ
プフロップ205は、クロック入力信号S4の立ち上が
りエッジにより、Q出力から信号S13を出力する。同
様に、フリップフロップ214は、クロック入力信号S
8の立ち上がりエッジにより、Q出力から信号S14を
出力する。この信号S13と信号S14の立ち上がりの
時間差ΔTが正か、負か、または0かを判別することに
よって焦合状態を検出することができる。時間差ΔTが
正か、負か、または0かを判別する方法については、前
記第1の位相差検出機構において詳説しているため省略
する。
The flip-flop 205 cleared by the output signal S12 outputs the signal S13 from the Q output at the rising edge of the clock input signal S4. Similarly, the flip-flop 214 outputs the clock input signal S
At the rising edge of 8, the signal S14 is output from the Q output. The focus state can be detected by determining whether the time difference ΔT between the rises of the signal S13 and the signal S14 is positive, negative, or zero. The method of determining whether the time difference ΔT is positive, negative, or 0 has been described in detail in the first phase difference detection mechanism, and will not be described.

【0088】(光電変換素子及び縮小光学系の変形例)
なお、第1実施形態では光電変換素子として、受光面を
二つ有する2分割フォトダイオード105を用いたが、
必ずしもこれに限るものではなく、少なくとも2個の受
光面を確保することができれば、光電変換素子の数は任
意である。例えば、図36に示すように、受光面をそれ
ぞれ一つしか有さないフォトダイオード116a,11
6b,116cを組み合わせて用いてもよい。
(Modification of Photoelectric Conversion Element and Reduction Optical System)
In the first embodiment, the two-part photodiode 105 having two light receiving surfaces is used as the photoelectric conversion element.
The number of photoelectric conversion elements is not limited to this, and the number of photoelectric conversion elements is arbitrary as long as at least two light receiving surfaces can be secured. For example, as shown in FIG. 36, photodiodes 116a and 116a each having only one light receiving surface.
6b and 116c may be used in combination.

【0089】また、図37に示すように、光電変換素子
として、二つのリニアラインセンサ116d,116e
をそれぞれモアレ縞の回転中心から副走査方向cに上方
及び下方に離れた位置に主走査方向bと平行に設置した
ものを用いてもよい。この場合、二つの格子フィルタ1
01,102を透過したレーザビームLはシリンドリカ
ルレンズ103,104によって集光された後、リニア
ラインセンサ116d,116eに跨っているモアレ縞
を形成する。そして、二つのリニアラインセンサ116
d,116eの出力波形のそれぞれのピーク値の間の距
離を検出することで、モアレ縞の傾きの変化を知ること
ができる。あるいは、図38に示すように、光電変換素
子として、エリアCCDを用いることによって、情報量
を多くし、集光位置ずれの検出誤差を少なくしてもよ
い。複数ラインでモアレ縞の明部のピッチ間隔を測定
し、得られた測定値の平均を求めることができるからで
ある。
As shown in FIG. 37, two linear line sensors 116d and 116e are used as photoelectric conversion elements.
May be installed at positions distant upward and downward in the sub-scanning direction c from the rotation center of the moiré fringes, respectively, in parallel with the main scanning direction b. In this case, two lattice filters 1
After being condensed by the cylindrical lenses 103 and 104, the laser beam L transmitted through 01 and 102 forms Moire fringes straddling the linear line sensors 116d and 116e. Then, the two linear line sensors 116
By detecting the distance between the respective peak values of the output waveforms d and 116e, it is possible to know the change in the slope of the moiré fringe. Alternatively, as shown in FIG. 38, by using an area CCD as the photoelectric conversion element, the amount of information may be increased and the detection error of the focus position shift may be reduced. This is because the pitch interval of the bright portions of the moire fringes can be measured in a plurality of lines, and the average of the measured values obtained can be obtained.

【0090】また、縮小光学系としては、図39に示す
ように、正レンズ117を用いてもよい。正レンズ11
7は主走査方向b及び副走査方向cに集光作用をもつの
で、二つの格子フィルタ101,102を透過したレー
ザビームLは正レンズ117によって集光された後、光
電変換素子105の受光面105a,105bにモアレ
縞を形成する。正レンズ117は、主走査方向bと副走
査方向cで倍率が異なるアナモフィックレンズであって
もよい。
As the reduction optical system, a positive lens 117 may be used as shown in FIG. Positive lens 11
7 has a light condensing function in the main scanning direction b and the sub-scanning direction c, so that the laser beam L transmitted through the two grating filters 101 and 102 is condensed by the positive lens 117 and then received by the light receiving surface of the photoelectric conversion element 105. Moire fringes are formed on 105a and 105b. The positive lens 117 may be an anamorphic lens having different magnifications in the main scanning direction b and the sub-scanning direction c.

【0091】[第2実施形態、図40〜図45]前記第
1実施形態において説明したように、環境(温度、湿
度)等の変化によって、レーザビームの光路が副走査方
向にずれると、光電変換素子からの二つの出力波形のピ
ーク値が異なったものになり(図18、図19参照)、
位相差ΔTの検出が不安定になる心配がある。第1実施
形態では、可変増幅器とピークホールド回路と差分回路
等を用いることによって、二つの出力波形のピーク値を
略等しくする機構を採用している。
[Second Embodiment, FIGS. 40 to 45] As described in the first embodiment, when the optical path of the laser beam is shifted in the sub-scanning direction due to a change in environment (temperature, humidity) or the like, the photoelectric conversion is performed. The peak values of the two output waveforms from the conversion element are different (see FIGS. 18 and 19).
There is a concern that the detection of the phase difference ΔT becomes unstable. The first embodiment employs a mechanism that makes the peak values of two output waveforms substantially equal by using a variable amplifier, a peak hold circuit, a difference circuit, and the like.

【0092】第2実施形態では、第1実施形態とは異な
る機構を採用して、レーザビームの光路が副走査方向に
ずれても、位相差ΔTを常に安定して検出することがで
きるレーザビーム走査光学装置について説明する。第2
実施形態のレーザビーム走査光学装置は、ビーム検出器
及び制御回路を残して前記第1実施形態の装置と同様の
構造を有しているので、その詳細な説明は省略する。
In the second embodiment, a mechanism different from that of the first embodiment is employed, so that the phase difference ΔT can always be detected stably even if the optical path of the laser beam is shifted in the sub-scanning direction. The scanning optical device will be described. Second
The laser beam scanning optical device of the embodiment has the same structure as that of the device of the first embodiment except for a beam detector and a control circuit, and thus a detailed description thereof will be omitted.

【0093】図40に示すように、ビーム検出器は4個
の光電変換素子118a,118b,118c,118
dを備えている。光電変換素子118a〜118dとし
ては、フォトダイオード等が用いられ、それぞれモアレ
縞の回転中心から副走査方向cに上方及び下方に離れた
位置に主走査方向bと平行に設置されている。このビー
ム検出器は、被走査面と光学的に略等価位置近傍に配置
され、レーザビームLの主走査方向bに対して、空間格
子Aは平行であり、空間格子Bは微小角度傾いている。
二つの格子フィルタ101,102を透過したレーザビ
ームLはシリンドリカルレンズ103,104によって
集光された後、光電変換素子118a〜118dに跨っ
ているモアレ縞を形成する。
As shown in FIG. 40, the beam detector has four photoelectric conversion elements 118a, 118b, 118c, 118
d. Photodiodes or the like are used as the photoelectric conversion elements 118a to 118d, and are respectively installed at positions separated upward and downward in the sub-scanning direction c from the rotation center of the moiré fringe, in parallel with the main scanning direction b. This beam detector is disposed near an optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, and the spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle. .
After being condensed by the cylindrical lenses 103 and 104, the laser beam L transmitted through the two grating filters 101 and 102 forms Moire fringes straddling the photoelectric conversion elements 118a to 118d.

【0094】図41に示すように、通常、初期状態(ベ
ストフォーカス)では、レーザビームLのビームスポッ
トLbは、その中心が光電変換素子118bと118c
の間に位置するように設定されている(図中Lb1
照)。この場合、図42に示すように、光電変換素子1
18b,118cのそれぞれの出力波形119b,11
9cのピーク値が高くかつ略等しい。一方、光電変換素
子118a,118dのそれぞれの出力波形119a,
119dのピーク値は低い。従って、ピーク値が高くか
つ略等しい出力波形119bと119cを選択すれば位
相差ΔTを安定して検出することができる。
As shown in FIG. 41, normally, in the initial state (best focus), the center of the beam spot Lb of the laser beam L has the photoelectric conversion elements 118b and 118c.
It is set so as to be positioned between (see figure Lb 1). In this case, as shown in FIG.
The output waveforms 119b and 119 of the respective 18b and 118c
The peak value of 9c is high and substantially equal. On the other hand, the output waveforms 119a, 119a,
The peak value of 119d is low. Therefore, if the output waveforms 119b and 119c having high and substantially equal peak values are selected, the phase difference ΔT can be detected stably.

【0095】そして、環境の変化によって、図41に示
すように、レーザビームLの光路が副走査方向にずれ、
ビームスポットがLb2の位置にずれたときには、図4
3に示すように、ピーク値が高くかつ略等しい出力波形
119aと119bを選択すれば、位相差ΔTを安定し
て検出することができる。また、図41に示すように、
ビームスポットがLb3の位置にずれたときには、図4
4に示すように、ピーク値が高くかつ略等しい出力波形
119cと119dを選択すれば、位相差ΔTを安定し
て検出することができる。
Then, due to a change in the environment, the optical path of the laser beam L is shifted in the sub-scanning direction as shown in FIG.
When the beam spot is shifted to the position of Lb 2 , FIG.
As shown in FIG. 3, if the output waveforms 119a and 119b having high and substantially equal peak values are selected, the phase difference ΔT can be detected stably. Also, as shown in FIG.
When the beam spot is shifted to the position of the Lb 3 is 4
As shown in FIG. 4, if the output waveforms 119c and 119d having high and substantially equal peak values are selected, the phase difference ΔT can be detected stably.

【0096】さらに、図45に示した制御回路ブロック
図を参照して出力波形119a〜119dの処理方法を
詳説する。図45に示した電気回路は、増幅器232,
233、ピークホールド回路235a,235b,23
5c,235d及びスイッチ素子群SW(SW5〜SW
10)等を備えている。
Further, a method of processing the output waveforms 119a to 119d will be described in detail with reference to a control circuit block diagram shown in FIG. The electric circuit shown in FIG.
233, peak hold circuits 235a, 235b, 23
5c, 235d and switch element group SW (SW5 to SW
10) and the like.

【0097】光電変換素子118a〜118dからの出
力波形119a〜119dは、それぞれピークホールド
回路235a〜235dに入力される。ピークホールド
回路235a〜235dは、出力波形119a〜119
dのそれぞれのピーク値(最大電圧値)を保持し、その
ピーク値はマイコン220に入力される。マイコン22
0は、ピーク値が高い隣接する光電変換素子を二つ選択
し、この二つの光電変換素子の出力波形のみが増幅器2
32,233及び遅延増幅器203,212に入力され
るように、制御信号S32を出力する。
Output waveforms 119a to 119d from photoelectric conversion elements 118a to 118d are input to peak hold circuits 235a to 235d, respectively. The peak hold circuits 235a to 235d output the output waveforms 119a to 119
Each peak value (maximum voltage value) of d is held, and the peak value is input to the microcomputer 220. Microcomputer 22
0 selects two adjacent photoelectric conversion elements having a high peak value, and only the output waveforms of these two photoelectric conversion elements
The control signal S32 is output so as to be input to the delay amplifiers 203 and 212 and the delay amplifiers 203 and 212.

【0098】制御信号S32はスイッチ素子群SWに入
力され、個々のスイッチ素子SW5〜SW10をオン、
オフ制御する。例えば、ビームスポットがLb2の位置
にずれたとき(図41参照)には、出力波形119aと
119bのピーク値が高い(図43参照)ので、マイコ
ン220は光電変換素子118aと118bを選択し、
制御信号S32によってスイッチ素子SW5,SW7を
オン、スイッチ素子SW6,SW8,SW9,SW10
をオフする。これによって、光電変換素子118aから
の出力波形119aが増幅器232及び遅延増幅器20
3に入力され、光電変換素子118bからの出力波形1
19bが増幅器233及び遅延増幅器212に入力され
る。その後、前記第1実施形態において説明したと同様
の処理によって、二つの出力波形119aと119bの
ピーク値の位相差ΔTが測定され、合焦ずれが検出され
る。
The control signal S32 is input to the switch element group SW to turn on the individual switch elements SW5 to SW10,
Control off. For example, when the beam spot is shifted to the position of Lb 2 (see FIG. 41), the peak values of the output waveforms 119a and 119b are high (see FIG. 43), and the microcomputer 220 selects the photoelectric conversion elements 118a and 118b. ,
The switch elements SW5, SW7 are turned on by the control signal S32, and the switch elements SW6, SW8, SW9, SW10
Turn off. As a result, the output waveform 119a from the photoelectric conversion element 118a is output to the amplifier 232 and the delay amplifier 20.
3 and output waveform 1 from the photoelectric conversion element 118b.
19b is input to the amplifier 233 and the delay amplifier 212. Thereafter, by the same processing as described in the first embodiment, the phase difference ΔT between the peak values of the two output waveforms 119a and 119b is measured, and a focus shift is detected.

【0099】以上のように、たとえレーザビームLの光
路が副走査方向にずれても、光電変換素子118a〜1
18dの出力波形119a〜119dのうち、ピーク値
が高い出力波形を二つ選択することで、位相差ΔTの検
出を常に安定した状態で行うことができる。
As described above, even if the optical path of the laser beam L is shifted in the sub-scanning direction, the photoelectric conversion elements 118a to 118a
By selecting two output waveforms having high peak values from the 18d output waveforms 119a to 119d, the phase difference ΔT can be always detected in a stable state.

【0100】なお、第2実施形態では、4個の光電変換
素子を用いたが、必ずしもこれに限るものではなく、少
なくとも3個の受光面を確保することができれば光電変
換素子の数は任意である。例えば、図46に示すよう
に、三つの受光面120a,120b,120cを有し
た3分割フォトダイオード120を用いてもよい。ある
いは、図47に示すように、4個のリニアラインセンサ
121a,121b,121c,121dを用いてもよ
い。この場合、4個のリニアラインセンサ121a〜1
21dのそれぞれの出力波形のうち、ピーク値が高い出
力波形を二つ選択し、その二つの出力波形のピーク値間
の距離を検出することでモアレ縞の傾きの変化を知るこ
とができる。
In the second embodiment, four photoelectric conversion elements are used. However, the present invention is not limited to this. The number of photoelectric conversion elements is arbitrary as long as at least three light receiving surfaces can be secured. is there. For example, as shown in FIG. 46, a three-division photodiode 120 having three light receiving surfaces 120a, 120b, and 120c may be used. Alternatively, as shown in FIG. 47, four linear line sensors 121a, 121b, 121c, 121d may be used. In this case, four linear line sensors 121a to 121a-1
By selecting two output waveforms having high peak values from the respective output waveforms of 21d and detecting the distance between the peak values of the two output waveforms, it is possible to know the change in the slope of the moire fringes.

【0101】[第3実施形態、図48〜図50]第3実
施形態は、レーザビームの副走査方向cの焦点ずれを検
出することができるレーザビーム走査光学装置について
説明する。第3実施形態のレーザビーム走査光学装置
は、ビーム検出器150及び光源制御部を残して、前記
第1実施形態の装置(特に、第2の位相差検出機構及び
モアレ縞選択手段を備えたもの)と同様の構造を有して
いるので、その詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment, FIGS. 48 to 50] In the third embodiment, a laser beam scanning optical device capable of detecting the defocus of the laser beam in the sub-scanning direction c will be described. The laser beam scanning optical apparatus according to the third embodiment includes the apparatus according to the first embodiment (particularly, the apparatus including the second phase difference detecting mechanism and the moiré fringe selecting unit) except for the beam detector 150 and the light source control unit. ) Has the same structure as that of FIG.

【0102】図48に示すように、ビーム検出器150
は被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリア外に
設置され、光軸方向に配列された格子フィルタ151,
152とシリンドリカルレンズ153,154と光電変
換素子155とで構成されている。格子フィルタ15
1,152はそれぞれ縞状の空間格子A,Bを有し、副
走査方向cに対して、空間格子Aは平行であり、空間格
子Bは微小角度傾いている。さらに、空間格子Bのピッ
チ誤差については、前記第1実施形態の関係式(1
0),(11)を満足している。
As shown in FIG. 48, the beam detector 150
Are disposed outside the image area near the position substantially equivalent to the surface to be scanned, and are arranged in the optical axis direction.
152, cylindrical lenses 153 and 154, and a photoelectric conversion element 155. Lattice filter 15
Numerals 1 and 152 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the sub-scanning direction c, and the spatial grating B is inclined by a small angle. Further, regarding the pitch error of the spatial grating B, the relational expression (1) of the first embodiment is used.
0) and (11) are satisfied.

【0103】縮小光学系をなすシリンドリカルレンズ1
53と154は、シリンドリカルレンズ153が主走査
方向bにのみ集光作用をもち、シリンドリカルレンズ1
54が副走査方向cにのみ集光作用をもつ。従って、二
つの格子フィルタ151,152を透過したレーザビー
ムLはシリンドリカルレンズ153,154によって集
光された後、光電変換素子155の受光面155a及び
155bにモアレ縞を形成する。
A cylindrical lens 1 forming a reduction optical system
53 and 154 are cylindrical lenses 153 having a light condensing action only in the main scanning direction b;
Reference numeral 54 has a light condensing function only in the sub-scanning direction c. Therefore, the laser beam L transmitted through the two grating filters 151 and 152 is condensed by the cylindrical lenses 153 and 154, and forms moire fringes on the light receiving surfaces 155a and 155b of the photoelectric conversion element 155.

【0104】光電変換素子155は、副走査方向cに対
して平行に2分割された受光面155a及び155bを
有する2分割フォトダイオードである。ここで、仮に主
走査方向bに走査されたレーザビームLを連続して格子
フィルタ151,152に照射した場合を考える。レー
ザビームLが走査されると、前記第1実施形態において
説明したように、レーザビームLのシフトに合わせてモ
アレ縞が主走査方向bに微小シフトする(図4参照)。
このため、モアレ縞の傾きを精度良く検出するには、極
めて短時間のサンプリングが可能な光電変換素子155
が必要となる。しかしながら、このような機能を有する
光電変換素子155は高価な素子となり、レーザビーム
走査光学装置のコストアップを招く。
The photoelectric conversion element 155 is a two-division photodiode having light receiving surfaces 155a and 155b divided into two parts in parallel with the sub-scanning direction c. Here, it is assumed that the laser beams L scanned in the main scanning direction b are continuously irradiated on the grating filters 151 and 152. When the laser beam L is scanned, the moire fringes slightly shift in the main scanning direction b in accordance with the shift of the laser beam L as described in the first embodiment (see FIG. 4).
Therefore, in order to accurately detect the inclination of the moiré fringes, the photoelectric conversion element 155 capable of sampling in a very short time is used.
Is required. However, the photoelectric conversion element 155 having such a function becomes an expensive element, and increases the cost of the laser beam scanning optical device.

【0105】そこで、第3実施形態のレーザビーム走査
光学装置は、レーザダイオード1を1画素分だけ発光さ
せ、その1画素分のレーザビームLのみを格子フィルタ
151,152に照射させる定点発光方式を採用した。
1画素分しかレーザビームLを照射しないので、受光面
155a及び155bに形成されたモアレ縞は微小シフ
トせず、高価な光電変換素子を使用する必要がなくな
る。
Therefore, the laser beam scanning optical apparatus according to the third embodiment employs a fixed-point light emission system in which the laser diode 1 emits light for one pixel and only the laser beam L for one pixel is irradiated on the lattice filters 151 and 152. Adopted.
Since only one pixel is irradiated with the laser beam L, the moire fringes formed on the light receiving surfaces 155a and 155b do not shift minutely, and it is not necessary to use an expensive photoelectric conversion element.

【0106】さらに、図49及び図50を参照して定点
発光方式を詳説する。図49に示すように、光源制御部
はSOS検出回路271とレーザダイオード(LD)駆
動回路272を備えている。なお、図49に示した制御
回路ブロック図はSOS検出回路271とLD駆動回路
272を残して、第1実施形態の図34に示した制御回
路ブロック図と同様のものであるのでその詳細な説明は
省略する。SOS用光センサ17から出力されるビーム
検出信号(SOS信号)がSOS検出回路271を介し
てマイコン220に入力される。さらに、マイコン22
0からのLD制御信号がLD駆動回路272に入力され
る。LD駆動回路272のプログラマブルタイマ(図示
せず)は、前記LD制御信号によりカウントを開始す
る。このプログラマブルタイマは、ポリゴンミラー6の
回転速度を基にして導出された所定の発光タイミング時
間T1及び消灯タイミング時間T2がマイコンによりセ
ットされている。
Further, the fixed point light emission method will be described in detail with reference to FIGS. As shown in FIG. 49, the light source control unit includes an SOS detection circuit 271 and a laser diode (LD) drive circuit 272. Note that the control circuit block diagram shown in FIG. 49 is the same as the control circuit block diagram shown in FIG. 34 of the first embodiment except for the SOS detection circuit 271 and the LD drive circuit 272, and therefore its detailed description will be made. Is omitted. A beam detection signal (SOS signal) output from the SOS optical sensor 17 is input to the microcomputer 220 via the SOS detection circuit 271. Further, the microcomputer 22
The LD control signal from 0 is input to the LD drive circuit 272. A programmable timer (not shown) of the LD drive circuit 272 starts counting by the LD control signal. In this programmable timer, a predetermined light emission timing time T1 and a light emission timing time T2 derived based on the rotation speed of the polygon mirror 6 are set by a microcomputer.

【0107】ここに、発光タイミング時間T1と消灯タ
イミング時間T2の差は、1画素分のLD点灯時間に相
当するように設定されている。図50に示すように、プ
ログラマブルタイマがカウントアップして発光タイミン
グ時間T1になると、LD駆動回路272からオートフ
ォーカス用LDON信号がレーザダイオード1に送ら
れ、レーザダイオード1を点灯させる。そして、1画素
分のLD点灯時間経過後、すなわち消灯タイミング時間
T2になるとレーザダイオード1を消灯させる。すなわ
ち、レーザダイオード1はオートフォーカス用LDON
信号により、画像エリア外で1画素に相当する時間で発
光し、1ドット分のレーザビームをビーム検出器150
に照射させる。なお、図50において、画像エリア信号
は印字データに基づいてレーザダイオード1を変調(オ
ン、オフ)制御する信号であり、SOS周期とは、SO
S信号の周期である。
Here, the difference between the light emission timing time T1 and the light emission timing time T2 is set to correspond to the LD light emission time for one pixel. As shown in FIG. 50, when the programmable timer counts up and reaches the light emission timing time T1, an LDON signal for autofocus is sent from the LD drive circuit 272 to the laser diode 1, and the laser diode 1 is turned on. Then, after the LD lighting time for one pixel has elapsed, that is, when the light-off timing time T2 has come, the laser diode 1 is turned off. That is, the laser diode 1 is an autofocus LDON.
The signal is emitted outside the image area for a time corresponding to one pixel, and a laser beam for one dot is emitted by the beam detector 150.
Irradiated. In FIG. 50, the image area signal is a signal that controls (turns on and off) the laser diode 1 based on the print data.
This is the period of the S signal.

【0108】以上の構成において、受光面155a,1
55bは、それぞれ信号波形を出力する。この出力波形
から集光位置ずれの検出を行うことができる。すなわ
ち、出力波形のそれぞれのピーク値の位相差を検出する
ことで、モアレ縞の傾きの変化を知ることができ、その
結果、副走査方向cの集光位置のずれ量と集光位置のず
れが被走査面の前方か後方かを判別することができる。 [第4実施形態、図51〜図57]レーザビーム走査光
学装置において、集光位置のずれが、常に、前ピント状
態か後ピント状態のいずれか一方の状態になる場合に
は、集光位置が前ピント状態か後ピント状態かの判別を
することは不必要である。
In the above configuration, the light receiving surfaces 155a, 155
55b each output a signal waveform. From this output waveform, it is possible to detect a light-condensing position shift. That is, by detecting the phase difference between the respective peak values of the output waveform, it is possible to know the change in the inclination of the moiré fringes. Can be determined in front of or behind the surface to be scanned. [Fourth Embodiment, FIGS. 51 to 57] In the laser beam scanning optical device, if the shift of the focusing position always becomes one of the front focus state and the back focus state, the focusing position It is unnecessary to determine whether the camera is in the front focus state or the back focus state.

【0109】そこで、第4実施形態では、集光位置のず
れが、常に、前ピント状態か後ピント状態のいずれか一
方になるレーザビーム走査光学装置において、前記第1
実施形態より簡易な方法で、レーザビームの合焦状態を
検出する構成について説明する。第4実施形態では集光
位置のずれが、常に、前ピント状態になるものを例にし
て説明する。第4実施形態のレーザビーム走査光学装置
は、ビーム検出器及び制御回路を残して前記第1実施形
態の装置と同様の構造をしているので、その詳細な説明
は省略する。
Therefore, in the fourth embodiment, in the laser beam scanning optical device, the shift of the condensing position is always one of the front focus state and the back focus state.
A configuration for detecting a focused state of a laser beam by a method simpler than that of the embodiment will be described. In the fourth embodiment, an example will be described in which the shift of the condensing position is always in the front focus state. The laser beam scanning optical device according to the fourth embodiment has the same structure as the device according to the first embodiment except for a beam detector and a control circuit, and a detailed description thereof will be omitted.

【0110】図51に示すように、ビーム検出器160
は、被走査面と光学的に略等価位置近傍に設置され、光
軸方向に配列された格子フィルタ161,162とシリ
ンドリカルレンズ163,164と光電変換素子165
とで構成されている。格子フィルタ161,162はそ
れぞれ縞状の空間格子A,Bを有し、レーザビームLの
主走査方向bに対して、空間格子Aは平行であり、空間
格子Bは微小角度傾いている。
As shown in FIG. 51, the beam detector 160
Are disposed near optically equivalent positions to the surface to be scanned, and are arranged in the optical axis direction, such as grating filters 161 and 162, cylindrical lenses 163 and 164, and a photoelectric conversion element 165.
It is composed of The grating filters 161 and 162 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle.

【0111】縮小光学系をなすシリンドリカルレンズ1
63と164は、シリンドリカルレンズ163が主走査
方向bにのみ集光作用をもち、シリンドリカルレンズ1
64が副走査方向cにのみ集光作用をもつ。従って、二
つの格子フィルタ161,162を透過したレーザビー
ムLはシリンドリカルレンズ163,164によって集
光された後、光電変換素子165の受光面にモアレ縞を
形成する。光電変換素子165はエリアCCDであり、
多くの情報量によって集光位置ずれの検出誤差を少なく
することができる。複数ラインでモアレ縞の主走査方向
の明部のピッチ間隔を測定し、得られた測定値の平均を
求めることができるからである。
A cylindrical lens 1 forming a reduction optical system
Reference numerals 63 and 164 denote cylindrical lenses 163 having a light condensing function only in the main scanning direction b.
Numeral 64 has a light condensing function only in the sub-scanning direction c. Therefore, the laser beam L transmitted through the two grating filters 161 and 162 is condensed by the cylindrical lenses 163 and 164 and forms moire fringes on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 165. The photoelectric conversion element 165 is an area CCD,
With a large amount of information, the detection error of the light-condensing position shift can be reduced. This is because the pitch interval of the bright portion of the moire fringes in the main scanning direction can be measured on a plurality of lines, and the average of the obtained measurement values can be obtained.

【0112】図52に示すように、合焦状態のモアレ縞
35の明部は主走査方向bに対して直交し、図53に示
すように、前ピント状態にデフォーカスすると、モアレ
縞35は右回転して右方に傾くようにビーム検出器16
0は設定される。デフォーカス状態のモアレ縞35の明
部のピッチ間隔Q2は、合焦状態のモアレ縞35の明部
のピッチ間隔Q1より大きくなるので、ピッチ間隔の差
2−Q1を求め、この差に応じてフォーカシングレンズ
3を光軸上で所定量移動させることにより、合焦状態に
することができる。そして、レーザビームが副走査方向
cにずれて、光電変換素子165の受光面に投影される
モアレ縞35が主走査方向bに移動しても、モアレ縞3
5のピッチ寸法Q2は維持されるので、誤検出の心配が
ない。
As shown in FIG. 52, the bright portion of the moiré fringe 35 in the focused state is orthogonal to the main scanning direction b, and as shown in FIG. The beam detector 16 rotates clockwise and tilts to the right.
0 is set. Pitch Q 2 of the bright part of the Moire fringes 35 of the defocus state, becomes larger than the pitch interval to Q 1 light portion of the Moire fringes 35 of focusing state, obtaining a difference Q 2 -Q 1 pitch interval, this By moving the focusing lens 3 by a predetermined amount on the optical axis according to the difference, a focusing state can be obtained. Then, even if the laser beam is shifted in the sub-scanning direction c and the moire fringes 35 projected on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 165 move in the main scanning direction b, the moire fringes 3
The pitch dimension Q 2 of 5 is maintained, no fear of erroneous detection.

【0113】さらに、図54に示した制御回路ブロック
図を参照して処理方法を詳説する。図54に示した電気
回路は、CCDドライバ280、A/D変換器281、
信号処理回路282及びメモリ283にて構成されてい
る。CCDドライバ280及びA/D変換器281は周
知のものであり、その詳細な説明は省略する。光電変換
素子165の出力波形は、CCDドライバ280及びA
/D変換器281を介して、図55に示すように信号出
力としてシリアルに信号処理回路282に入力される。
信号処理回路282は、信号出力の1番目のモアレ縞の
明部(山)に対し、スレッシュレベルを最初に越えた番
地(M1番地)をメモリ283に格納する。次に、スレ
ッシュレベルを越えてから再びスレッシュレベルを下回
るまでの番地数mをカウントした後、1番目のモアレ縞
35の明部のピーク番地{M1+(m/2)番地}をメ
モリ283に格納する。
Further, the processing method will be described in detail with reference to the control circuit block diagram shown in FIG. The electric circuit shown in FIG. 54 includes a CCD driver 280, an A / D converter 281,
It comprises a signal processing circuit 282 and a memory 283. The CCD driver 280 and the A / D converter 281 are well known, and a detailed description thereof will be omitted. The output waveform of the photoelectric conversion element 165 is the CCD driver 280 and A
As shown in FIG. 55, the signal is serially input to the signal processing circuit 282 via the / D converter 281.
The signal processing circuit 282, the bright portion of the first Moire fringe signal output to (mountain) and storage address exceeds a threshold level initially (first address M) in the memory 283. Next, after counting the number of addresses m from when the threshold level is exceeded to when the threshold level is again lowered, the peak address {M 1 + (m / 2)} of the bright portion of the first moire stripe 35 is stored in the memory 283. To be stored.

【0114】同様にして、2番目のモアレ縞35の明部
(山)に対し、スレッシュレベルを越えた番地(M2
地)をメモリ283に格納すると共に、スレッシュレベ
ルを越えてから再びスレッシュレベルを下回るまでの番
地数nをカウントした後、2番目のモアレ縞35の明部
のピーク番地{M2+(n/2)番地}をメモリ283
に格納する。
[0114] Similarly, the bright portion of the second Moire fringes 35 to (mountains), stores the address exceeds the threshold level (address 2 M) in the memory 283, the threshold level again threshold level from beyond the After counting the number n of addresses until the number of addresses falls below the maximum value, the peak address {M 2 + (n / 2)} of the bright portion of the second moiré stripe 35 is stored in the memory 283.
To be stored.

【0115】次に、{M1+(m/2)}−{M2+(n
/2)}を算出し、モアレ縞35の明部のピッチ間隔Q
2を求める。求めたピッチ間隔Q2と合焦状態のモアレ縞
35の明部のピッチ間隔Q1とを比較し、その差(Q2
1)を求める。算出した差(Q2−Q1)の正負に応じ
てステッピングモータ21の正転逆転信号を生成すると
共に、差(Q2−Q1)の絶対値に応じてステッピングモ
ータ21の回転量を決定する。次に、信号処理回路28
2はモータ正転逆転信号及びモータ回転量信号をフォー
カシングレンズ駆動制御部26を介してステッピングモ
ータ21に送り、フォーカシングレンズ3を光軸上で所
定量移動させて合焦状態にする。
Next, {M 1 + (m / 2)} − {M 2 + (n
/ 2)} is calculated, and the pitch interval Q of the bright portion of the moire fringe 35 is calculated.
Ask for 2 . Comparing the pitch to Q 1 light portion of the pitch Q 2 and Moire fringes 35 of focusing state determined, the difference (Q 2 -
Q 1 ) is obtained. Depending on the sign of the calculated difference (Q 2 -Q 1) to generate a forward reverse signal of the stepping motor 21, determines the amount of rotation of the stepping motor 21 in accordance with the absolute value of the difference (Q 2 -Q 1) I do. Next, the signal processing circuit 28
Numeral 2 sends the motor forward / reverse rotation signal and the motor rotation amount signal to the stepping motor 21 via the focusing lens drive control unit 26, and moves the focusing lens 3 by a predetermined amount on the optical axis to bring it into a focused state.

【0116】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
空間格子Aのピッチ寸法d1を125μm、空間格子B
のピッチ寸法d2を250μm、空間格子Bの微小傾き
角度αを4度、合焦位置から空間格子Aまでの距離l1
を40mm、合焦位置から空間格子Bまでの距離l2
80mmとした場合、モアレ縞35の傾きは前記第1実
施形態で説明した関係式(5)から、以下の数値が得ら
れる。
Further, a detailed description will be given using numerical values.
The pitch d 1 of the spatial grating A is 125 μm, and the spatial grating B is
250μm pitch dimension d 2 of the 4 times a minute inclination angle α of the spatial grating B, the distance from the in-focus position to the spatial grid A l 1
Is 40 mm, and the distance l 2 from the focus position to the spatial grid B is 80 mm, the following numerical values are obtained from the relational expression (5) described in the first embodiment for the inclination of the moiré fringes 35.

【0117】[cosα−{(l12)/(l
21)}]/sinα=−0.035 従って、tanφ=−0.035となり、φ=−2度と
なる。これにより、モアレ縞35の傾きは、−88度と
なる。一方、合焦位置から光電変換素子105までの距
離l3を90mmとすると、モアレ縞のピッチ寸法Q
1は、f=l31/l1であるから、前記関係式(6)と
1=P1/cosφより、以下の数値が得られる。
[Cosα-{(l 1 d 2 ) / (l
2 d 1 )}] / sin α = −0.035 Therefore, tan φ = −0.035 and φ = −2 degrees. Thus, the inclination of the moiré fringes 35 becomes -88 degrees. On the other hand, if the distance l 3 from the focus position to the photoelectric conversion element 105 is 90 mm, the pitch dimension Q
Since 1 is f = l 3 d 1 / l 1 , the following numerical values are obtained from the relational expression (6) and Q 1 = P 1 / cos φ.

【0118】 Q1=(f/cosφsinα)×cos(φ−α) =4.01[mm] ……(12) 次に、環境の変化等により、合焦位置がΔl=0.2m
mずれたとすると、前記関係式(7)よりφ=−4
[度]となるので、モアレ縞35の傾きは−86[度]
となる。そして、モアレ縞35のピッチ寸法Q2は、前
記関係式(6)とQ2=P2/cosφより、以下の数値
が得られる。
Q 1 = (f / cos φ sin α) × cos (φ−α) = 4.01 [mm] (12) Next, due to a change in the environment or the like, the focal position is Δl = 0.2 m.
m, then φ = −4 from the relational expression (7).
[Degree], the inclination of the moire fringes 35 is -86 [degree].
Becomes The following numerical values are obtained for the pitch dimension Q 2 of the moiré fringes 35 from the above-mentioned relational expression (6) and Q 2 = P 2 / cos φ.

【0119】Q2=3.98[mm] ……(13) (12)式と(13)式より、合焦位置がΔl=0.2
mmずれたとすると、モアレ縞のピッチ寸法は0.03
mm変化する。この変化を検知してモータの正転逆転信
号を生成し、変化量に応じてフォーカシングレンズ3を
光軸上でレーザダイオード1から離れる方向に所定量移
動させることによって前ピント状態にずれた焦点を後方
に移動させ、合焦状態にする。
Q 2 = 3.98 [mm] (13) From the expressions (12) and (13), the focusing position is Δl = 0.2
mm, the pitch size of the moire fringes is 0.03
mm. By detecting this change, a forward / reverse rotation signal of the motor is generated, and the focusing lens 3 is moved on the optical axis by a predetermined amount in a direction away from the laser diode 1 in accordance with the amount of change to thereby shift the focus shifted to the front focus state. Move it backward to bring it into focus.

【0120】なお、モアレ縞35の明部のピッチ間隔Q
2を求める方法としては、ピークホールド回路を利用す
るものもある。すなわち、図55に示した信号出力をシ
リアルにピークホールド回路に入力し、1番目のモアレ
縞35の明部(山)のピーク値(最大電圧値)とその番
地を保持し、その番地(M3番地)をメモリ283に格
納する。次に、2番目のモアレ縞35の明部のピーク値
とその番地を保持し、その番地(M4番地)をメモリ2
83に格納する。次に、(M4−M3)を算出し、モアレ
縞35の明部のピッチ間隔Q2を求めることができる。
The pitch interval Q of the bright portion of the moire fringes 35
As a method for obtaining 2 , there is a method that uses a peak hold circuit. That is, the signal output shown in FIG. 55 is serially input to the peak hold circuit, and the peak value (maximum voltage value) of the bright portion (mountain) of the first moiré fringe 35 and its address are held, and the address (M 3 ) is stored in the memory 283. Then, holding the peak value of the light portion of the second Moire fringes 35 and its address, the memory 2 that address the (M 4 address)
83. Next, (M 4 −M 3 ) is calculated, and the pitch interval Q 2 of the bright portion of the moiré fringes 35 can be obtained.

【0121】また、第4実施形態では、光電変換素子と
してエリアCCD165を用いたが、必ずしもこれに限
るものではなく、例えば、図56に示すように、リニア
ラインセンサ167であってもよい。この場合、リニア
ラインセンサ167の出力波形のピーク値間の距離を測
定して、合焦状態のときの出力波形のピーク値間の距離
との差を求め、この差に応じてフォーカシングレンズ3
を光軸上で所定量移動させて合焦状態にする。あるい
は、図57に示すように、フォトダイオード168であ
ってもよい。この場合、フォトダイオード168の出力
波形のピークからピークまでの時間を測定して、合焦状
態のときの出力波形のピークからピークまでの時間との
差を求め、この差に応じてフォーカシングレンズ3を光
軸上で所定量移動させて合焦状態にする。
In the fourth embodiment, the area CCD 165 is used as the photoelectric conversion element. However, the present invention is not limited to this. For example, a linear line sensor 167 may be used as shown in FIG. In this case, the distance between the peak values of the output waveform of the linear line sensor 167 is measured, and the difference between the peak value of the output waveform in the focused state and the distance between the peak values of the output waveform is determined.
Is moved by a predetermined amount on the optical axis to bring it into a focused state. Alternatively, as shown in FIG. 57, a photodiode 168 may be used. In this case, the time from the peak to the peak of the output waveform of the photodiode 168 is measured, the difference from the peak to the peak of the output waveform in the focused state is obtained, and the focusing lens 3 is determined in accordance with the difference. Is moved by a predetermined amount on the optical axis to bring it into a focused state.

【0122】[第5実施形態、図58〜図61]第5実
施形態のレーザビーム走査光学装置は、ビーム検出器1
70及び制御回路を残して前記第1実施形態の装置と同
様の構造を有しているので、その詳細な説明は省略す
る。
[Fifth Embodiment, FIGS. 58 to 61] A laser beam scanning optical apparatus according to a fifth embodiment comprises a beam detector 1
Since it has the same structure as the device of the first embodiment except for the control circuit 70 and the control circuit, detailed description thereof is omitted.

【0123】図58に示すように、ビーム検出器170
は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリア外
に設置され、光軸方向に配列された格子フィルタ17
1,172と光電変換素子173とで構成されている。
格子フィルタ171,172はそれぞれ縞状の空間格子
A,Bを有し、レーザビームLの主走査方向bに対し
て、空間格子Aは平行であり、空間格子Bは微小角度傾
いている。さらに、空間格子Bのピッチ誤差について
は、前記第1実施形態の関係式(10),(11)を満
足している。光電変換素子173は、4分割された受光
面173a〜173dを有する4分割センサであり、そ
れぞれの受光面173a〜173dは受光量に比例した
電流を出力する。
As shown in FIG. 58, the beam detector 170
Are arranged outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, and are arranged in the optical axis direction.
1 and 172 and a photoelectric conversion element 173.
The grating filters 171 and 172 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle. Further, the pitch error of the spatial grating B satisfies the relational expressions (10) and (11) of the first embodiment. The photoelectric conversion element 173 is a four-divided sensor having four divided light-receiving surfaces 173a to 173d, and each of the light-receiving surfaces 173a to 173d outputs a current proportional to the amount of received light.

【0124】二つの格子フィルタ171,172を透過
したレーザビームLは受光面173a〜173dに跨が
るモアレ縞35を形成する。合焦状態のモアレ縞35は
主走査方向bに対して直交し(図59参照)、これに対
して前ピント状態のモアレ縞35は右回転して右方に傾
き(図60参照)、後ピント状態のモアレ縞35は左回
転して左方に傾く(図61参照)ように設定されてい
る。。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 171 and 172 forms moiré fringes 35 extending over the light receiving surfaces 173a to 173d. The moiré fringes 35 in the focused state are orthogonal to the main scanning direction b (see FIG. 59), whereas the moiré fringes 35 in the front focus state rotate rightward and tilt rightward (see FIG. 60), and The moiré fringe 35 in the focused state is set so as to rotate to the left and tilt to the left (see FIG. 61). .

【0125】そして、四つの受光面173a〜173d
のそれぞれの出力電流Ia,Ib,Ic,Idは以下の
関係を有する。 合焦状態の場合、(Ia+Ic)−(Ib+Id)=0 前ピント状態の場合、(Ia+Ic)−(Ib+Id)
<0 後ピント状態の場合、(Ia+Ic)−(Ib+Id)
>0 これらの出力電流Ia〜Idは図1に示した信号処理回
路24に転送され、それぞれに比例した電圧値Va,V
b,Vc,Vdに変換された後、(Va+Vc)の値と
(Vb+Vd)の値を信号処理回路24の差分回路で処
理し、(Va+Vc)−(Vb+Vd)の値を導出す
る。この結果は制御回路25に転送され、制御回路25
では転送された値に基づいてレーザビームの集光位置を
判定する。すなわち、(Va+Vc)−(Vb+Vd)
が0であれば合焦状態と判定し、負であれば前ピント状
態と判定し、正であれば後ピント状態と判定する。
The four light receiving surfaces 173a to 173d
Output currents Ia, Ib, Ic, Id have the following relationship. (Ia + Ic)-(Ib + Id) = 0 in the focused state, (Ia + Ic)-(Ib + Id) in the front focus state
<0 In the case of the post-focus state, (Ia + Ic)-(Ib + Id)
> 0 These output currents Ia to Id are transferred to the signal processing circuit 24 shown in FIG. 1, and the voltage values Va, V
After being converted into b, Vc, and Vd, the value of (Va + Vc) and the value of (Vb + Vd) are processed by the difference circuit of the signal processing circuit 24 to derive the value of (Va + Vc)-(Vb + Vd). This result is transferred to the control circuit 25, and the control circuit 25
Then, the focus position of the laser beam is determined based on the transferred value. That is, (Va + Vc)-(Vb + Vd)
Is 0, the focus state is determined. If negative, the front focus state is determined. If the focus state is positive, the rear focus state is determined.

【0126】[第6実施形態、図62〜図66]モアレ
縞を検出するビーム検出器は、レーザビームの副走査方
向の光路ずれが検出精度に大きく影響する。そこで第6
実施形態は、前記第5実施形態のレーザビーム走査光学
装置の作用効果に加え、さらに副走査方向の光路ずれを
原因とする焦点ずれ検出能力の低下を防止することがで
きるレーザビーム走査光学装置について説明する。第6
実施形態のレーザビーム走査光学装置は、ビーム検出器
180と光路ずれを補正するためのアクチュエータ等を
残して、前記第1実施形態の装置と同様の構造を有して
いるので、その詳細な説明は省略する。
[Sixth Embodiment, FIGS. 62 to 66] In the beam detector for detecting moiré fringes, the optical path deviation in the sub-scanning direction of the laser beam greatly affects the detection accuracy. So the sixth
The present embodiment is directed to a laser beam scanning optical device capable of preventing a reduction in defocus detection capability due to an optical path shift in the sub-scanning direction, in addition to the functions and effects of the laser beam scanning optical device of the fifth embodiment. explain. Sixth
The laser beam scanning optical apparatus according to the embodiment has the same structure as the apparatus according to the first embodiment except for the beam detector 180 and an actuator for correcting an optical path deviation, and the like. Is omitted.

【0127】図62に示すように、ビーム検出器180
は、被走査面と光学的にほぼ等価位置に設置され、光軸
方向に配列された格子フィルタ181,182と光電変
換素子183とで構成されている。格子フィルタ18
1,182はそれぞれ三角形状の縞状の空間格子Aと四
角形状の縞状の空間格子Bを有し、レーザビームLの主
走査方向bに対して、空間格子Aは平行であり、空間格
子Bは微小角度傾いている。
As shown in FIG. 62, the beam detector 180
Is disposed at a position optically substantially equivalent to the surface to be scanned, and includes grating filters 181 and 182 and a photoelectric conversion element 183 arranged in the optical axis direction. Lattice filter 18
Reference numerals 1 and 182 each have a triangular striped spatial grid A and a square striped spatial grid B, and the spatial grid A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L. B is inclined by a small angle.

【0128】二つの空間格子A,Bを透過したレーザビ
ームLは光電変換素子183の受光面183aにモアレ
縞を形成する。光電変換素子183には、フォトダイオ
ードやCCD等が利用される。そして、レーザビームL
が副走査方向に光路ずれした場合には、空間格子Aの幅
が異なる位置をレーザビームLが走査するため、受光面
183aに形成されるモアレ縞35の本数が変化する。
このモアレ縞の本数変化を光電変換素子183にて検出
することで、レーザビームLの光路のずれ量と、光路の
ずれが副走査方向の上方か下方かを判別することができ
る。そこで、アクチュエータ(図示せず)等でビーム検
出器180を副走査方向に移動させて位置補正した後
で、再びビーム検出器180にてモアレ縞の傾きを精度
良く検出する。あるいは、予め副走査方向の光路ずれに
対するモアレ縞の補正テーブルを信号処理回路にメモリ
しておき、光電変換素子183にて検出されたモアレ縞
の本数変化の情報と傾き変化情報を信号処理回路にて処
理することによりモアレ縞の傾きを導出してもよい。
The laser beam L transmitted through the two spatial gratings A and B forms moire fringes on the light receiving surface 183a of the photoelectric conversion element 183. As the photoelectric conversion element 183, a photodiode, a CCD, or the like is used. And the laser beam L
Is shifted in the sub-scanning direction, the laser beam L scans the position where the width of the spatial grating A is different, so that the number of moire fringes 35 formed on the light receiving surface 183a changes.
By detecting the change in the number of moiré fringes by the photoelectric conversion element 183, it is possible to determine the amount of displacement of the optical path of the laser beam L and whether the displacement of the optical path is upward or downward in the sub-scanning direction. Therefore, after the beam detector 180 is moved in the sub-scanning direction by an actuator (not shown) or the like to correct the position, the inclination of the moiré fringe is detected with high accuracy by the beam detector 180 again. Alternatively, a correction table of the moire fringes for the optical path shift in the sub-scanning direction is stored in the signal processing circuit in advance, and the information on the number change of the moire fringes detected by the photoelectric conversion element 183 and the inclination change information are stored in the signal processing circuit. The processing may be performed to derive the inclination of the moiré fringes.

【0129】なお、副走査方向の光路ずれを原因とする
焦点ずれ検出能力の低下を防止する対策としては、他に
も種々の構成がある。例えば、図63に示すように、光
電変換素子として、二つのリニアセンサ184a,18
4bを、それぞれモアレ縞の回転中心から副走査方向に
上方及び下方に離れた位置に主走査方向bと平行に設置
したものを用いる。格子フィルタ171,172を透過
したレーザビームはリニアセンサ184a,184bに
跨がっているモアレ縞35を形成する。
There are various other configurations for preventing a reduction in defocus detection ability due to an optical path deviation in the sub-scanning direction. For example, as shown in FIG. 63, two linear sensors 184a and 184 are used as photoelectric conversion elements.
4b is used in a position separated from the rotation center of the moiré fringe in the sub-scanning direction upward and downward in parallel with the main scanning direction b. The laser beam transmitted through the grating filters 171 and 172 forms moiré fringes 35 extending over the linear sensors 184a and 184b.

【0130】以上の構成において、リニアセンサ184
a,184bは、それぞれ例えば、図64に示す信号波
形185a,185bを出力する。この出力波形185
a,185bから、集光位置ずれ及び光路ずれの検出を
行なうことができる。すなわち、集光位置ずれの場合に
は、出力波形185a,185bのそれぞれのピーク間
の距離Δの変化を検出することで、モアレ縞35の傾き
の変化を知ることができ、その結果、集光位置のずれ量
と集光位置のずれが被走査面の前方か後方かを判別する
ことができる。また、光路ずれの場合には、モアレ縞3
5の回転中心の位置から出力波形185aのピーク位置
までの距離とモアレ縞35の回転中心の位置から出力波
形185bのピーク位置までの距離を比較することで、
光路ずれが副走査方向の上方か下方かを判別することが
できると共に、そのずれ量を測定することができる。
In the above configuration, the linear sensor 184
a and 184b respectively output, for example, signal waveforms 185a and 185b shown in FIG. This output waveform 185
a, 185b, it is possible to detect the shift of the condensing position and the shift of the optical path. That is, in the case of a shift of the light condensing position, by detecting a change in the distance Δ between the respective peaks of the output waveforms 185a and 185b, it is possible to know a change in the inclination of the moiré fringes 35. It is possible to determine whether the displacement between the position and the focus position is ahead or behind the surface to be scanned. Further, in the case of an optical path shift, moire fringes 3
By comparing the distance from the position of the rotation center 5 to the peak position of the output waveform 185a with the distance from the position of the rotation center of the moiré fringe 35 to the peak position of the output waveform 185b,
It is possible to determine whether the optical path shift is upward or downward in the sub-scanning direction, and to measure the shift amount.

【0131】また、図65に示すように、ベース板18
8上に格子フィルタ171,172、光電変換素子18
6及び走査位置検出器187を配置してもよい。走査位
置検出器187には、位置検出素子やCCD等が使用さ
れる。ベース板188にはラックが形成され、このラッ
クにステッピングモータの出力ピニオンが噛合させるこ
とにより、ビーム検出器は副走査方向に移動可能であ
る。
Further, as shown in FIG.
8, the lattice filters 171 and 172 and the photoelectric conversion element 18
6 and the scanning position detector 187 may be arranged. As the scanning position detector 187, a position detecting element, a CCD or the like is used. A rack is formed on the base plate 188, and an output pinion of a stepping motor meshes with the rack, so that the beam detector can move in the sub-scanning direction.

【0132】以上の構成において、走査位置検出器18
7によって、副走査方向のレーザビームLの走査位置を
検出し、この走査位置検出器187から得られる副走査
方向の光路ずれ量の情報に基づいてビーム検出器の移動
方向を決定し、ステッピングモータを正逆いずれかの方
向に回転させてビーム検出器を副走査方向に所定量移動
させる。この移動によってビーム検出器の副走査方向の
光路ずれを補正した後、ビーム検出器にてモアレ縞を検
出する。
In the above configuration, the scanning position detector 18
7, the scanning position of the laser beam L in the sub-scanning direction is detected, and the moving direction of the beam detector is determined based on the information on the optical path shift amount in the sub-scanning direction obtained from the scanning position detector 187. Is rotated in either the forward or reverse direction to move the beam detector in the sub-scanning direction by a predetermined amount. After correcting the optical path shift in the sub-scanning direction of the beam detector by this movement, the beam detector detects moiré fringes.

【0133】あるいは、図66に示すように、光電変換
素子186の近傍に走査位置検出器190を配置し、走
査位置検出器190によって副走査方向のレーザビーム
Lの走査位置を検出し、この走査位置検出器190から
得られる副走査方向の光路ずれ量の情報に基づいて、予
めメモリしておいた副走査方向の光路ずれに対するモア
レ縞の補正テーブルによって、ビーム検出器にて検出さ
れたモアレ縞の角度を補正し、モアレ縞の角度検出を精
度アップすることができる。
Alternatively, as shown in FIG. 66, a scanning position detector 190 is arranged near the photoelectric conversion element 186, and the scanning position detector 190 detects the scanning position of the laser beam L in the sub-scanning direction. Based on the information on the amount of optical path shift in the sub-scanning direction obtained from the position detector 190, the moire fringes detected by the beam detector are stored in advance using a correction table of the moire fringes for the optical path shift in the sub-scan direction stored in advance. Can be corrected, and the detection of the moiré fringe angle can be more accurately performed.

【0134】[第7実施形態、図67〜図84] (レーザビーム走査光学装置の全体構成)図67に示す
ように、第7実施形態のレーザビーム走査光学装置は、
概略、レーザダイオード501と、コリメータレンズ5
02と、シリンドリカルレンズ503と、ポリゴンミラ
ー504と、トロイダルレンズ506と、fθレンズ5
07と、ビーム検出器600とで構成されている。
[Seventh Embodiment, FIGS. 67 to 84] (Overall Configuration of Laser Beam Scanning Optical Device) As shown in FIG. 67, the laser beam scanning optical device of the seventh embodiment is
Generally, a laser diode 501 and a collimator lens 5
02, a cylindrical lens 503, a polygon mirror 504, a toroidal lens 506, and an fθ lens 5
07 and a beam detector 600.

【0135】レーザダイオード501はレーザドライバ
525によって変調(オン、オフ)制御され、オン時に
レーザビームを射出する。レーザドライバ525は、フ
ラッシュメモリ522からプリンタ本体制御部524を
介して送られてきた印字データに基づいて駆動される。
レーザダイオード501から射出されたレーザビームは
コリメータレンズ502で略平行に収束され、さらに、
シリンドリカルレンズ503によって副走査方向に絞ら
れた後、ポリゴンミラー504に到達する。
The laser diode 501 is modulated (on / off) by a laser driver 525, and emits a laser beam when turned on. The laser driver 525 is driven based on print data sent from the flash memory 522 via the printer control unit 524.
The laser beam emitted from the laser diode 501 is converged substantially parallel by the collimator lens 502,
After being stopped down in the sub-scanning direction by the cylindrical lens 503, the light reaches the polygon mirror 504.

【0136】ポリゴンミラー504はモータ505によ
って回転軸504aを中心として時計方向に一定速度で
回転駆動される。レーザビームはポリゴンミラー504
の回転に基づいて各偏向面で等角速度に偏向され、トロ
イダルレンズ506及びfθレンズ507に入射する。
ポリゴンミラー504の面倒れ補正光学系は、シリンド
リカルレンズ503及びトロイダルレンズ506にて構
成されている。fθレンズ507から出射したレーザビ
ームは感光体ドラム530上に集光され、感光体ドラム
530上を矢印b方向に走査する。fθレンズ507は
主に前記ポリゴンミラー504で等角速度で偏向された
レーザビームを被走査面(感光体ドラム530)上での
主走査速度を等速に補正、すなわち、歪曲収差を補正す
る機能を有している。
The polygon mirror 504 is driven to rotate clockwise at a constant speed about a rotation shaft 504a by a motor 505. Laser beam is polygon mirror 504
Are deflected at equal angular velocities on the respective deflection surfaces based on the rotation of the lens, and are incident on the toroidal lens 506 and the fθ lens 507.
The surface tilt correction optical system of the polygon mirror 504 includes a cylindrical lens 503 and a toroidal lens 506. The laser beam emitted from the fθ lens 507 is focused on the photosensitive drum 530 and scans the photosensitive drum 530 in the direction of arrow b. The fθ lens 507 mainly has a function of correcting the laser beam deflected by the polygon mirror 504 at a constant angular velocity to a constant main scanning speed on the surface to be scanned (photosensitive drum 530), that is, a function of correcting distortion. Have.

【0137】感光体ドラム530は矢印c方向に一定速
度で回転駆動され、ポリゴンミラー504による矢印b
方向への主走査とドラム530の矢印c方向への副走査
によってドラム530上に画像(静電潜像)が形成され
る。さらに、第7実施形態のレーザビーム走査光学装置
は、副走査方向のレーザビームの集光位置ずれを調整す
るために、シリンドリカルレンズ503を光軸方向に移
動させることができる移動手段509を設けている。移
動手段509は、ステッピングモータ518、移動用プ
レート519、台座520にて構成されている。ステッ
ピングモータ518のモータ軸518aはねじ軸であ
り、オートフォーカス(AF)制御部521によってモ
ータ軸518aを正転あるいは逆転させることによって
シリンドリカルレンズ503を乗せた台座520が移動
用プレート519上を移動する。これによって、シリン
ドリカルレンズ503は光軸上で前後方向に移動可能で
あり、この移動によってレーザビームの感光体ドラム5
30上での集光位置が調整される。
The photosensitive drum 530 is driven to rotate at a constant speed in the direction of arrow c.
An image (electrostatic latent image) is formed on the drum 530 by the main scanning in the direction and the sub-scanning of the drum 530 in the direction of the arrow c. Further, the laser beam scanning optical device of the seventh embodiment is provided with a moving unit 509 that can move the cylindrical lens 503 in the optical axis direction in order to adjust the shift of the focusing position of the laser beam in the sub-scanning direction. I have. The moving means 509 includes a stepping motor 518, a moving plate 519, and a pedestal 520. The motor shaft 518a of the stepping motor 518 is a screw shaft, and the pedestal 520 on which the cylindrical lens 503 is mounted moves on the moving plate 519 by rotating the motor shaft 518a forward or backward by the autofocus (AF) control unit 521. . Accordingly, the cylindrical lens 503 can move in the front-back direction on the optical axis, and this movement causes the laser beam of the photosensitive drum 5 to move.
The condensing position on 30 is adjusted.

【0138】(第1のビーム検出器)合焦状態検出のた
めの第1のビーム検出器600は、レーザビーム走査線
の下流に被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリ
ア外に設置され、被走査面上でのレーザビームの合焦状
態を検出する。詳しくは、図67及び図68に示すよう
に、光軸方向に配列された格子フィルタ601,602
及び光電変換素子603と、格子フィルタ601の近傍
に配置された走査位置検出器604とこれらの部品60
1〜604を収容したケース605と圧電アクチュエー
タ606とで構成されている。格子フィルタ601,6
02はそれぞれ縞状の空間格子A,Bを有し、レーザビ
ームLの主走査方向bに対して、空間格子Aは平行であ
り、空間格子Bは微小角度傾いている。
(First Beam Detector) The first beam detector 600 for detecting the in-focus state is located downstream of the laser beam scanning line and outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned. It is installed and detects the focused state of the laser beam on the surface to be scanned. More specifically, as shown in FIGS. 67 and 68, grating filters 601 and 602 arranged in the optical axis direction
And a photoelectric conversion element 603, a scanning position detector 604 disposed near the grating filter 601, and these components 60.
It is composed of a case 605 accommodating 1 to 604 and a piezoelectric actuator 606. Lattice filters 601, 6
Numeral 02 has striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle.

【0139】ここで、空間格子Aのピッチ寸法d1と空
間格子Bのピッチ寸法d2とを相互に異ならせることに
より、受光面603a,603bに投影されるモアレ縞
の本数を制御することができる。第7実施形態では、d
1≠d2とすることにより、ビーム検出器600にモアレ
縞の明部を一つ投影するようにしている。光電変換素子
603は、受光面603a,603bを有する2分割セ
ンサであり、それぞれの受光面603a,603bは受
光光量に比例した電流を出力する。受光面603a,6
03bの分割ラインは、副走査方向cに対して略平行で
ある。
[0139] Here, by making the pitch dimension d 2 of the pitch dimension d 1 and a spatial lattice B space lattice A mutually, the light receiving surface 603a, to control the number of moiré fringes projected on 603b it can. In the seventh embodiment, d
By setting 1 ≠ d 2 , one bright portion of the moire fringe is projected on the beam detector 600. The photoelectric conversion element 603 is a two-divided sensor having light receiving surfaces 603a and 603b, and each of the light receiving surfaces 603a and 603b outputs a current proportional to the amount of received light. Light receiving surfaces 603a, 6
The division line 03b is substantially parallel to the sub-scanning direction c.

【0140】二つの格子フィルタ601,602を透過
したレーザビームLは、受光面603a,603bにモ
アレ縞35を形成する。モアレ縞35はデフォーカスに
よって傾きが変化する。すなわち、前ピント状態のモア
レ縞35の明部は右回転して右方に傾き(図69参
照)、合焦状態のモアレ縞35の明部は主走査方向bに
対して直交し(図70参照)、後ピント状態のモアレ縞
35の明部は左回転して左方に傾いている(図71参
照)。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 601 and 602 forms moire fringes 35 on the light receiving surfaces 603a and 603b. The inclination of the moire fringes 35 changes due to defocus. That is, the bright portion of the moire fringe 35 in the front focus state is rotated clockwise and inclined rightward (see FIG. 69), and the bright portion of the moire fringe 35 in the focused state is orthogonal to the main scanning direction b (FIG. 70). The bright portion of the moire fringe 35 in the back focus state is rotated left and inclined leftward (see FIG. 71).

【0141】二つの受光面603a,603bから、入
射光量に比例してそれぞれの出力電流Ia,Ibが得られ
る。これらの出力電流Ia,Ibはオートフォーカス制御
部521に転送され、それぞれ電圧値Va,Vbに変換さ
れた後、Vaの値とVbの値を差分回路で処理し、(Va
−Vb)の値を導出する。この結果に基づいてレーザビ
ームの集光位置を判定する。すなわち、(Va−Vb)が
0であれば合焦状態と判定し(図70参照)、負であれ
ば前ピント状態と判定し(図69参照)、正であれば後
ピント状態と判定する(図71参照)。
From the two light receiving surfaces 603a and 603b, respective output currents I a and I b are obtained in proportion to the amount of incident light. These output currents I a, I b is transferred to the AF control unit 521, after being converted respectively voltage value V a, the V b, the values of the V a and V b is treated with a difference circuit, ( V a
Deriving the value of −V b ). The focusing position of the laser beam is determined based on the result. That is, if (V a −V b ) is 0, it is determined that the camera is in focus (see FIG. 70), if negative, it is determined that the camera is in front focus (see FIG. 69). It is determined (see FIG. 71).

【0142】この判定結果から、シリンドリカルレンズ
503の移動方向を決定し、制御信号をステッピングモ
ータ518に送信する。ステッピングモータ518は正
逆いずれかの方向に回転し、シリンドリカルレンズ50
3を光軸上で所定量移動させる。レンズ503がレーザ
ダイオード501から離れる方向に移動するときは焦点
が後方に調整され、近づく方向に移動するときは焦点が
前方に調整される。レンズ503の1回の移動量は焦点
が約0.01mm移動する所定の値に設定されており、
このような移動を合焦状態に達するため、即ち、(Va
−Vb)が0になるまで繰り返す。
From the determination result, the moving direction of the cylindrical lens 503 is determined, and a control signal is transmitted to the stepping motor 518. The stepping motor 518 rotates in either the forward or reverse direction, and rotates the cylindrical lens 50.
3 is moved by a predetermined amount on the optical axis. When the lens 503 moves away from the laser diode 501, the focus is adjusted backward, and when the lens 503 moves closer, the focus is adjusted forward. The amount of one movement of the lens 503 is set to a predetermined value at which the focal point moves by about 0.01 mm.
In order for such movement to reach a focused state, that is, (V a
Repeat until −V b ) becomes 0.

【0143】さらに、図72に示したオートフォーカス
制御部521の電気回路図を参照してレーザビームの集
光位置を調整する手順を詳説する。2分割光センサ60
3の各受光面603a,603bからの出力は光電変換
され、入射光量に応じた電流として出力される。従っ
て、各受光面603a,603bにモアレ縞35の明部
が投影されると、受光面603aからの出力電流Ia
I−V(電流−電圧)変換回路705により電圧に変換
され、電圧出力vaとして、増幅回路709に入力され
る。増幅回路709は、電圧出力vaを増幅しVaとし、
ピークホールド回路715に出力する。
Further, the procedure for adjusting the focusing position of the laser beam will be described in detail with reference to the electric circuit diagram of the autofocus control section 521 shown in FIG. 2-split optical sensor 60
The output from each of the light receiving surfaces 603a and 603b is photoelectrically converted and output as a current corresponding to the amount of incident light. Thus, each of the light receiving surface 603a, the light portion of the Moire fringes 35 is projected to 603b, the output current I a from the light receiving surface 603a is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 705, a voltage output as v a, it is inputted to the amplifier circuit 709. Amplifier circuit 709, and V a amplifies the voltage output v a,
The signal is output to the peak hold circuit 715.

【0144】同様に、受光面603bからの出力電流I
bはI−V(電流−電圧)変換回路707により電圧に
変換され、電圧出力vbとして、増幅回路711に入力
される。増幅回路711は、電圧出力vbを増幅しVb
し、ピークホールド回路716に出力する。ピークホー
ルド回路715は、入力電圧Vaのピークをホールド
し、差分回路717へ出力V(A)する。また、ピーク
ホールド回路716は、入力電圧Vbのピークをホール
ドし、差分回路717へ出力V(B)する。差分回路7
17は、入力V(A)とV(B)の差分V(C)(V
(C)=V(A)−V(B))をウインドウコンパレー
タ回路718及びコンパレータ回路719へ出力する。
差分回路717は、2分割光センサ603の受光面60
3aに入射した光量と603bに入射した光量との差を
検出するものであって、この差により前記したようにモ
アレ縞の形状を知ることができる。
Similarly, output current I from light receiving surface 603b is
b is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 707, a voltage output v b, is inputted to the amplifier circuit 711. Amplifier circuit 711, a V b amplifies the voltage output v b, and outputs to the peak hold circuit 716. Peak hold circuit 715 holds the peak of the input voltage V a, the output is V (A) to the difference circuit 717. Further, the peak hold circuit 716 holds the peak of the input voltage Vb , and outputs the output V (B) to the difference circuit 717. Difference circuit 7
17 is a difference V (C) (V) between the input V (A) and V (B).
(C) = V (A) −V (B)) to the window comparator circuit 718 and the comparator circuit 719.
The difference circuit 717 is provided on the light receiving surface 60 of the two-divided optical sensor 603.
The difference between the amount of light incident on 3a and the amount of light incident on 603b is detected, and the shape of the moire fringes can be known from the difference as described above.

【0145】さらに、デジタル的な判定として、ウイン
ドウコンパレータ回路718及びコンパレータ回路71
9を用いる。ウインドウコンパレータ回路718は、差
分回路717の出力V(C)が基準電圧Vref1〜Vref2
の範囲内であれば、モアレ縞が縦縞であり、合焦してい
ると判定し、モータON信号をインアクティブとする。
基準電圧Vref1〜Vref2外であれば、合焦していないと
判定して、モータON信号をアクティブとする。このモ
ータON信号はモータ制御回路721へ出力される。コ
ンパレータ回路719は、基準電圧Vref3(主にVref1
とVref2の中間にセットされている)により、モアレ縞
の形状が右回転しているのか、左回転しているのかを、
Highレベル又はLowレベルの信号として出力す
る。これをモータ正転逆転信号とし、モータ制御回路7
21へ出力する。
Further, as a digital judgment, the window comparator circuit 718 and the comparator circuit 71
9 is used. The window comparator circuit 718 determines that the output V (C) of the difference circuit 717 is equal to the reference voltages V ref1 to V ref2.
Is within the range, it is determined that the moire fringes are vertical stripes, and it is determined that the focus is in focus, and the motor ON signal is made inactive.
If it is outside the reference voltages V ref1 to V ref2 , it is determined that focusing is not performed, and the motor ON signal is activated. This motor ON signal is output to the motor control circuit 721. The comparator circuit 719 supplies the reference voltage V ref3 (mainly V ref1
And V ref2 ) to determine whether the shape of the moiré stripe is rotating clockwise or counterclockwise.
The signal is output as a high-level or low-level signal. This is used as a motor forward / reverse rotation signal, and the motor control circuit 7
21.

【0146】モータ制御回路721はステッピングモー
タ518をモータON信号やモータ正転逆転信号に基づ
いて駆動し、シリンドリカルレンズ503を光軸上で前
後方向に移動させて、レーザビームの感光体ドラム53
0上での集光位置を調整する。モータON信号は、プリ
ンタ本体制御部524へも信号qとして送信されるとと
もに、プリンタ本体制御部524からの信号rによりA
ND素子720を利用してゲートがかけられ、プリンタ
本体制御部524に設けられたオートフォーカス解除ス
イッチ526(図67参照)のON−OFFによってオ
ートフォーカス制御を行なうかどうかがコントロールさ
れる。
The motor control circuit 721 drives the stepping motor 518 based on the motor ON signal and the motor forward / reverse rotation signal, moves the cylindrical lens 503 in the front-back direction on the optical axis, and moves the photosensitive drum 53 of the laser beam.
Adjust the focusing position on 0. The motor ON signal is also transmitted as a signal q to the printer main body control unit 524, and A
A gate is set using the ND element 720, and whether or not to perform autofocus control is controlled by ON / OFF of an autofocus release switch 526 (see FIG. 67) provided in the printer main body control unit 524.

【0147】さらに、オートフォーカス制御部521
は、感光体ドラム530に対するレーザビームスポット
の位置の同期取りのため、ビーム検出用フォトダイオー
ド512をレーザ走査上流側に配設している。そして、
フォトダイオード512からのビーム検出信号はビーム
検出回路523を介してプリンタ本体制御部524に送
られる。このビーム検出信号に基づいて、レーザビーム
が画像印字エリア外に配置されているビーム検出器60
0にも入射するように、レーザダイオード501を発光
させるようになっている。
Further, the auto focus control section 521
In order to synchronize the position of the laser beam spot with respect to the photosensitive drum 530, a beam detection photodiode 512 is disposed upstream of the laser scanning. And
The beam detection signal from the photodiode 512 is sent to the printer main body control unit 524 via the beam detection circuit 523. Based on this beam detection signal, a laser beam is emitted from a beam detector 60 located outside the image printing area.
The laser diode 501 is made to emit light so that it is also incident on zero.

【0148】次に、走査位置検出器604について説明
する。レーザビームLの光路が副走査方向にずれると、
受光面603a,603bに投影されるモアレ縞が主走
査方向に移動して、誤検出を招く。このために、光学ユ
ニットを熱変形に強いアルミニューム等の金属材料で構
成すること等が考えられるが、製造コストがアップする
という問題があった。
Next, the scanning position detector 604 will be described. When the optical path of the laser beam L shifts in the sub-scanning direction,
Moiré fringes projected on the light receiving surfaces 603a and 603b move in the main scanning direction, causing erroneous detection. For this purpose, the optical unit may be made of a metal material such as aluminum which is resistant to thermal deformation. However, there is a problem that the manufacturing cost is increased.

【0149】そこで、第1のビーム検出器600は、走
査位置検出器604を設けると共に、常に、レーザビー
ムLと格子フィルタ601,602と光電変換素子60
3の位置関係が一定になるように、走査位置検出器60
4の出力信号に応じて格子フィルタ601,602及び
光電変換素子603を副走査方向に上下に移動させる機
構を設けている。
Therefore, the first beam detector 600 is provided with the scanning position detector 604, and always has the laser beam L, the grating filters 601 and 602, and the photoelectric conversion element 60.
3 so that the positional relationship of the scanning position detector 60 becomes constant.
A mechanism is provided for moving the grating filters 601 and 602 and the photoelectric conversion element 603 up and down in the sub-scanning direction in accordance with the output signal of No. 4.

【0150】走査位置検出器604は、受光面604
a,604bを有する2分割センサであり、それぞれの
受光面604a,604bは受光光量に比例した電流を
出力する。これらの出力電流Ia,Ibはオートフォーカ
ス制御部521に転送され、それぞれに電圧値Va,Vb
に変換された後、Vaの値とVbの値を差分回路で処理
し、(Va−Vb)の値を算出する。
The scanning position detector 604 has a light receiving surface 604
The light receiving surfaces 604a and 604b output a current proportional to the amount of received light. These output currents I a, I b is transferred to the AF control unit 521, the voltage value V a, respectively, V b
After being converted into the values of the V b of V a is treated with the differential circuit to calculate the value of (V a -V b).

【0151】通常、初期状態では、図73に示すよう
に、受光面604a,604bの分割ラインが、レーザ
ビームLのスポットLbの中心に合うように設定されて
いる。この場合、受光面604a,604bへの入射光
量が等しいので、受光面604a,604bから等しい
値の出力電流Ia,Ibが得られる。従って、(Va
b)の値は0になる。しかしながら、環境の変化によ
って、図74に示すように、レーザビームの光路が副走
査方向の上側にずれている場合は、(Va−Vb)が正と
なる。逆に、図75に示すように、レーザビームの光路
が副走査方向の下側にずれている場合は、(Va−Vb
が負となる。従って、この結果に基づいて、常に、(V
a−Vb)の値が0になるように、圧電アクチュエータ6
06を駆動してビーム検出器600を副走査方向に上下
に移動させて、レーザビームLと格子フィルタ601,
602と光電変換素子603の位置関係を一定に保つよ
うにする。
Usually, in the initial state, as shown in FIG. 73, the division lines of the light receiving surfaces 604a and 604b are set so as to be aligned with the center of the spot Lb of the laser beam L. In this case, the light receiving surface 604a, because the amount of light incident on the 604b are equal, the light receiving surface 604a, the output current I a value equal from 604b, I b can be obtained. Therefore, (V a
The value of V b ) becomes zero. However, when the optical path of the laser beam is shifted upward in the sub-scanning direction as shown in FIG. 74 due to a change in environment, (V a −V b ) becomes positive. Conversely, as shown in FIG. 75, when the optical path of the laser beam is shifted downward in the sub-scanning direction, (V a −V b )
Becomes negative. Therefore, based on this result, (V
a −V b ) so that the value of the piezoelectric actuator 6 becomes zero.
06 to move the beam detector 600 up and down in the sub-scanning direction so that the laser beam L and the lattice filter
The positional relationship between the photoelectric conversion element 602 and the photoelectric conversion element 603 is kept constant.

【0152】さらに、図76に示した走査位置検出器制
御部の電気回路図を参照してレーザビームの走査位置を
調整する手順を詳説する。2分割光センサ604の各受
光面604a,604bからの出力は光電変換され、入
射光量に応じた電流として出力される。従って、各受光
面604a,604bにレーザビームLが照射される
と、受光面604aからの出力電流IaはI−V(電流
−電圧)変換回路735により電圧に変換され、電圧出
力vaとして、増幅回路737に入力される。増幅回路
737は、電圧出力vaを増幅しVaとし、ピークホール
ド回路739に出力する。
The procedure for adjusting the scanning position of the laser beam will be described in detail with reference to the electric circuit diagram of the scanning position detector control unit shown in FIG. Outputs from the light receiving surfaces 604a and 604b of the two-divided optical sensor 604 are photoelectrically converted and output as a current corresponding to the amount of incident light. Thus, each of the light receiving surface 604a, the laser beam L is irradiated to 604b, the output current I a from the light receiving surface 604a is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 735, a voltage output v a , To the amplifier circuit 737. Amplifier circuit 737, and V a amplifies the voltage output v a, and outputs to the peak hold circuit 739.

【0153】同様に、受光面604bからの出力電流I
bはI−V(電流−電圧)変換回路736により電圧に
変換され、電圧出力vbとして、増幅回路738に入力
される。増幅回路738は、電圧出力vbを増幅しVb
し、ピークホールド回路740に出力する。ピークホー
ルド回路739,740は、それぞれ入力電圧Va,Vb
のピークをホールドした後、出力信号s,tとして、プ
リンタ本体制御部524内のマイコン(図示せず)の入
力ポートへ出力する。マイコンは、(Va−Vb)の差を
算出し、その結果に基づいて光路ずれがあると判定した
場合は、圧電アクチュエータ駆動信号uを圧電アクチュ
エータ駆動用電源529に出力し、圧電アクチュエータ
606を駆動させてビーム検出器600を副走査方向に
上下に移動させる。
Similarly, output current I from light receiving surface 604b is
b is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 736, a voltage output v b, is inputted to the amplifier circuit 738. Amplifier circuit 738, a V b amplifies the voltage output v b, and outputs to the peak hold circuit 740. The peak hold circuits 739 and 740 respectively provide input voltages V a and V b
Is held, and output as output signals s and t to an input port of a microcomputer (not shown) in the printer main body control unit 524. The microcomputer calculates the difference (V a −V b ), and if it determines that there is an optical path shift based on the result, outputs a piezoelectric actuator drive signal u to the piezoelectric actuator drive power supply 529 and the piezoelectric actuator 606. To move the beam detector 600 up and down in the sub-scanning direction.

【0154】さらに、図77及び図78に示したフロー
チャートを参照しながら、合焦状態検出と合焦調整の手
順を説明する。図77は、プリンタ本体制御部524の
制御手順を示したメインフローチャートである。プリン
タの電源がオンされると、ステップS101で制御プロ
グラムの初期設定が行われ、ステップS102でオート
フォーカス制御(後述)が行われる。次に、ステップS
103で、図示しない画像コントローラからシリアルデ
ータを受信し、例えばプリンタ中の場合は画像信号やタ
イミング信号等が入力される。さらに、ステップS10
4で、プリント要求がされているかがチェックされ、プ
リント要求がされていれば、ステップS105で画像信
号に基づいてレーザダイオード501が明滅され、プリ
ント処理が行われる。次に、ステップS106で、プリ
ント中及び待機中にかかわらず必要な各種フラグのチェ
ック等の通常処理が行われ、ステップS107で、プリ
ンタ本体制御部524のステータスを画像コントローラ
にシリアルデータとして送信する。そして、ステップS
108で、ルーチンタイマのカウントアップをチェック
して、カウントアップしていればステップS103に戻
る。
Further, the procedure of focus state detection and focus adjustment will be described with reference to the flowcharts shown in FIGS. 77 and 78. FIG. 77 is a main flowchart showing a control procedure of the printer main body control unit 524. When the power of the printer is turned on, the initialization of the control program is performed in step S101, and the autofocus control (described later) is performed in step S102. Next, step S
At 103, serial data is received from an image controller (not shown). For example, in a printer, an image signal and a timing signal are input. Further, step S10
In step S4, it is checked whether a print request has been made. If the print request has been made, the laser diode 501 blinks based on the image signal in step S105, and print processing is performed. Next, in step S106, normal processing such as checking of various necessary flags is performed regardless of whether printing is in progress or in standby. In step S107, the status of the printer main body control unit 524 is transmitted to the image controller as serial data. And step S
At 108, the count-up of the routine timer is checked, and if it has, the process returns to step S103.

【0155】図78はオートフォーカス制御の手順を示
したフローチャートである。ステップS109で、ポリ
ゴンモータ505が駆動され、ステップS110でレー
ザダイオード501が発光状態にされる。次に、ステッ
プS111で、光路ずれが測定され、その結果、ステッ
プS112で光路ずれがあると判定された場合は、ステ
ップS113で圧電アクチュエータ606の駆動用電源
529の駆動電圧設定を行ない、再度、ステップS11
1に戻り、光路ずれ測定を繰り返す。
FIG. 78 is a flow chart showing the procedure of the auto focus control. In step S109, the polygon motor 505 is driven, and in step S110, the laser diode 501 is turned on. Next, in step S111, the optical path shift is measured. As a result, if it is determined in step S112 that there is an optical path shift, the drive voltage of the drive power supply 529 of the piezoelectric actuator 606 is set in step S113, and again, Step S11
Returning to step 1, the optical path deviation measurement is repeated.

【0156】ステップS112で光路ずれがないと判定
された場合は、ステップS114で焦点状態を検出し、
ステップS115で合焦状態であるかどうかの判定がさ
れる。ステップS115で、合焦状態であると判定され
た場合は、そのまま次のステップS119に進む。ステ
ップS115で、合焦状態でないと判定された場合は、
ステップS116で前ピント状態かどうかを判定し、前
ピント状態であれば、ステップS117でステッピング
モータ518を正転させてシリンドリカルレンズ503
をレーザダイオード501から離れる方向に移動させて
焦点を後方に調整する。ステップS116で前ピント状
態でない(すなわち後ピント状態である)と判定された
場合は、ステップS118でステッピングモータ518
を逆転させてシリンドリカルレンズ503をレーザダイ
オード501に近づける方向に移動させて焦点を前方に
調整する。
If it is determined in step S112 that there is no optical path shift, the focus state is detected in step S114.
In step S115, it is determined whether or not the subject is in focus. If it is determined in step S115 that the subject is in focus, the process directly proceeds to the next step S119. If it is determined in step S115 that the subject is not in focus,
In step S116, it is determined whether the camera is in the front focus state. If the camera is in the front focus state, in step S117, the stepping motor 518 is rotated forward to rotate the cylindrical lens 503.
Is moved away from the laser diode 501 to adjust the focus backward. If it is determined in step S116 that the camera is not in the front focus state (that is, the camera is in the rear focus state), in step S118, the stepping motor 518 is determined.
Is reversed, and the cylindrical lens 503 is moved in a direction approaching the laser diode 501 to adjust the focus forward.

【0157】焦点位置の調整を行った後、ステップS1
14に戻り、焦点状態を検出し、ステップS115で合
焦状態であるかどうかの判定がされる。合焦状態であれ
ば次のステップS119に進み、合焦状態でなければ、
再度、ステップS116からの処理を続ける。再び、ス
テップS115で、焦点状態検出を行ない、合焦状態で
あれば、直ちにステップS119でステッピングモータ
518が停止される。そして、ステップS120で、ポ
リゴンモータ505がオフされ、ステップS121で、
レーザダイオード501の発光が停止された後、図77
に示したメインフローチャートへ戻る。
After adjusting the focal position, step S1 is performed.
Returning to 14, the focus state is detected, and it is determined in step S115 whether or not the object is in focus. If it is in focus, the process proceeds to the next step S119.
The processing from step S116 is continued again. Again, the focus state is detected in step S115, and if the focus state is reached, the stepping motor 518 is immediately stopped in step S119. Then, in step S120, the polygon motor 505 is turned off, and in step S121,
After the light emission of the laser diode 501 is stopped, FIG.
It returns to the main flowchart shown in FIG.

【0158】以上のように、第7実施形態によれば、装
置に電源が投入された直後に、たとえ光路ずれがあった
としても、安定して合焦状態が検出され、かつ、合焦調
整がされるので、常に適正な状態でレーザビーム走査光
学装置を使用することができる。なお、前記装置はビー
ム検出器600全体を移動させているが、必ずしもこれ
に限る必要はなく、例えば、光電変換素子603のみを
圧電アクチュエータ等によって移動させてもよい。この
場合、レーザビームの光路が副走査方向の上側にずれた
とき(図74参照)には、光電変換素子603を主走査
方向bに平行に図68の左方向に移動させる。逆に、光
路が副走査方向の下側にずれたとき(図75参照)に
は、光電変換素子603を主走査方向bに平行に図68
の右方向に移動させる。
As described above, according to the seventh embodiment, immediately after the power is turned on to the apparatus, even if the optical path shifts, the in-focus state is detected stably, and the focus adjustment is performed. Therefore, the laser beam scanning optical device can always be used in an appropriate state. Although the above-described apparatus moves the entire beam detector 600, the present invention is not limited to this. For example, only the photoelectric conversion element 603 may be moved by a piezoelectric actuator or the like. In this case, when the optical path of the laser beam is shifted upward in the sub-scanning direction (see FIG. 74), the photoelectric conversion element 603 is moved to the left in FIG. 68 in parallel with the main scanning direction b. Conversely, when the optical path is shifted downward in the sub-scanning direction (see FIG. 75), the photoelectric conversion element 603 is moved parallel to the main scanning direction b in FIG.
To the right.

【0159】あるいは、格子フィルタ602のみを圧電
アクチュエータ等によって移動させてもよい。この場
合、光路が副走査方向の上側にずれたとき(図74参
照)には、格子フィルタ602を主走査方向bに平行に
図68の右方向に移動させる。逆に、光路が、副走査方
向の下側にずれたとき(図75参照)には、格子フィル
タ602を主走査方向bに平行に図68の左方向に移動
させる。
Alternatively, only the grating filter 602 may be moved by a piezoelectric actuator or the like. In this case, when the optical path is shifted upward in the sub-scanning direction (see FIG. 74), the grating filter 602 is moved to the right in FIG. 68 in parallel with the main scanning direction b. Conversely, when the optical path is shifted downward in the sub-scanning direction (see FIG. 75), the grating filter 602 is moved to the left in FIG. 68 in parallel with the main scanning direction b.

【0160】(第2のビーム検出器)また、ビーム検出
器は前述のものに限定されるものではなく、図79〜図
84に示す第2のビーム検出器であってもよい。なお、
第2のビーム検出器は、第1のビーム検出器600と異
なり、格子フィルタ及び光電変換素子が副走査方向に上
下に移動する機構を設けていない。
(Second Beam Detector) The beam detector is not limited to the above-described one, but may be the second beam detector shown in FIGS. In addition,
Unlike the first beam detector 600, the second beam detector does not include a mechanism for vertically moving the grating filter and the photoelectric conversion element in the sub-scanning direction.

【0161】図79に示すように、ビーム検出器は光電
変換素子610を備え、この光電変換素子610は、4
分割された受光面610a,610b,610c,61
0dを有する4分割センサであり、それぞれの受光面6
10a〜610dは受光光量に比例した電流を出力す
る。受光面610aと610bが1組、受光面610c
と610dがさらに別の1組を構成している。そして、
受光面610aと610bがライン611に対して線対
称に、受光面610cと610dがライン611に対し
て線対称に設計されている。さらに、レーザビームの光
軸ずれが発生すると、受光面610a〜610dに投影
されるモアレ縞35の発生位置が主走査方向にずれるこ
とになるので、受光面610aと610b又は610c
と610dの線対称の基準となるライン611を主走査
方向に略一致させて光電変換素子610を配設する。
As shown in FIG. 79, the beam detector includes a photoelectric conversion element 610.
Divided light receiving surfaces 610a, 610b, 610c, 61
0d, and each light receiving surface 6
10a to 610d output a current proportional to the amount of received light. One set of light receiving surfaces 610a and 610b, light receiving surface 610c
And 610d constitute another set. And
The light receiving surfaces 610a and 610b are designed to be line symmetric with respect to the line 611, and the light receiving surfaces 610c and 610d are designed to be line symmetric with respect to the line 611. Further, when the optical axis of the laser beam is shifted, the position where the moiré fringes 35 projected on the light receiving surfaces 610a to 610d are shifted in the main scanning direction, so that the light receiving surfaces 610a and 610b or 610c are shifted.
The photoelectric conversion element 610 is arranged such that the line 611 serving as a reference for line symmetry of the line 610d and the line 610d substantially coincides with each other in the main scanning direction.

【0162】二つの格子フィルタ601,602を透過
したレーザビームLは、受光面610a〜610dに跨
って、モアレ縞35の明部を一つ形成する。モアレ縞3
5はデフォーカスによって傾きが変化する。すなわち、
前ピント状態のモアレ縞35の明部は右回転して右方に
傾き(図80参照)、合焦状態のモアレ縞35の明部は
主走査方向bに対して直交し(図81参照)、後ピント
状態のモアレ縞35の明部は左回転して左方に傾いてい
る(図82参照)。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 601 and 602 forms one bright portion of the moiré fringes 35 over the light receiving surfaces 610a to 610d. Moiré stripe 3
5 changes the inclination by defocus. That is,
The bright portion of the moiré fringe 35 in the front focus state rotates rightward and tilts rightward (see FIG. 80), and the bright portion of the moiré fringe 35 in the focused state is orthogonal to the main scanning direction b (see FIG. 81). The bright portion of the moire fringe 35 in the back focus state is rotated left and inclined leftward (see FIG. 82).

【0163】そして、四つの受光面610a〜610d
から、入射光量に比例してそれぞれの出力電流Ia
b,Ic,Idが得られる。これらの出力電流Ia〜Id
はオートフォーカス制御部521に転送され、それぞれ
に電圧値Va,Vb,Vc,Vdに変換された後、(Va
c)の値と(Vb+Vd)の値を差分回路で処理し、
(Va+Vc)−(Vb+Vd)の値を導出する。この結果
に基づいてレーザビームの集光位置を判定する。すなわ
ち、(Va+Vc)−(Vb+Vd)が0であれば合焦状態
と判定し(図81参照)、正であれば前ピント状態と判
定し(図80参照)、負であれば後ピント状態と判定す
る(図82参照)。この関係は、レーザビームの副走査
方向の光路ずれが発生して、モアレ縞が主走査方向にず
れて移動したとしても変わらない。
Then, the four light receiving surfaces 610a to 610d
From the output currents I a ,
I b, I c, I d is obtained. These output current I a ~I d
After it is transferred to the AF control unit 521, respectively converted into a voltage value V a, V b, V c , to V d, (V a +
Vc ) and the value of ( Vb + Vd ) are processed by a difference circuit,
(V a + V c) - to derive a value of (V b + V d). The focusing position of the laser beam is determined based on the result. That, (V a + V c) - (V b + V d) is determined to focus state if 0 (see FIG. 81), before it is positive is determined that the focus state (see FIG. 80), a negative If so, it is determined that the camera is in the back focus state (see FIG. 82). This relationship does not change even if the optical path shift of the laser beam in the sub-scanning direction occurs and the moiré fringes are shifted in the main scanning direction.

【0164】さらに、図83に示したオートフォーカス
制御部521の電気回路図を参照してレーザビームの集
光位置を調整する手順を詳説する。4分割光センサ61
0の各受光面610a〜610dからの出力は光電変換
され、入射光量に応じた電流として出力される。従っ
て、各受光面610a〜610dにモアレ縞35の明部
が投影されると、受光面610aからの出力電流Ia
I−V(電流−電圧)変換回路750により電圧に変換
され、電圧出力vaとして、増幅回路754に入力され
る。増幅回路754は、電圧出力vaを増幅しVaとし、
加算回路758に出力する。
The procedure for adjusting the focusing position of the laser beam will be described in detail with reference to the electric circuit diagram of the autofocus control section 521 shown in FIG. 4-split optical sensor 61
The outputs from the light receiving surfaces 610a to 610d of 0 are photoelectrically converted and output as a current corresponding to the amount of incident light. Accordingly, when the bright portion of the Moire fringes 35 on the light receiving surface 610a~610d is projected, the output current I a from the light receiving surface 610a is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 750, a voltage output as v a, it is inputted to the amplifier circuit 754. The amplification circuit 754 amplifies the voltage output v a to obtain V a ,
Output to the addition circuit 758.

【0165】同様に、受光面610cからの出力電流I
cはI−V(電流−電圧)変換回路751により電圧に
変換され、電圧出力vcとして、増幅回路755に入力
される。増幅回路755は、電圧出力vcを増幅しVc
し、加算回路758に出力する。加算回路758は、電
圧出力VaとVcを加算し、ピークホールド回路760に
出力する。
Similarly, output current I from light receiving surface 610c is
c is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 751, a voltage output v c, is input to the amplifier circuit 755. Amplifier circuit 755, and V c to amplify the voltage output v c, and outputs to the adder circuit 758. Adding circuit 758 adds a voltage output V a and V c, and outputs to the peak hold circuit 760.

【0166】同様に、受光面610bからの出力電流I
bはI−V(電流−電圧)変換回路752により電圧に
変換され、電圧出力vbとして、増幅回路756に入力
される。増幅回路756は、電圧出力vbを増幅しVb
し、加算回路759に出力する。受光面610dからの
出力電流IdはI−V(電流−電圧)変換回路753に
より電圧に変換され、電圧出力vdとして、増幅回路7
52に入力される。増幅回路757は、電圧出力vd
増幅しVdとし、加算回路759に出力する。加算回路
759は、電圧出力VbとVdを加算し、ピークホールド
回路761に出力する。
Similarly, output current I from light receiving surface 610b is
b is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 752, a voltage output v b, is inputted to the amplifier circuit 756. Amplifier circuit 756, a V b amplifies the voltage output v b, and outputs to the adder circuit 759. Output current I d from the light-receiving surface 610d is I-V - is converted into a voltage by the (current-voltage) conversion circuit 753, a voltage output v d, the amplifier circuit 7
52 is input. Amplifier circuit 757, and V d amplifies a voltage output v d, and outputs to the adder circuit 759. Adding circuit 759 adds the voltage output V b and V d, and outputs to the peak hold circuit 761.

【0167】ピークホールド回路760は、入力電圧V
a+Vcのピークをホールドし、差分回路762へ出力V
(A)する。また、ピークホールド回路761は、入力
電圧Vb+Vdのピークをホールドし、差分回路762へ
出力V(B)する。差分回路762は、入力V(A)と
V(B)の差分V(C)(V(C)=V(A)−V
(B))をウインドウコンパレータ回路763及びコン
パレータ回路764へ出力する。差分回路762は、4
分割センサ610の受光面610aと610cに入射し
た光量と、受光面610bと610dに入射した光量の
差を検出するものであって、この差によりモアレ縞の形
状を知ることが出来る。
The peak hold circuit 760 detects the input voltage V
a + V c is held and the output V
(A). The peak hold circuit 761 holds the peak of the input voltage V b + V d, the difference circuit 762 outputs V (B). The difference circuit 762 calculates the difference V (C) between the input V (A) and V (B) (V (C) = V (A) −V
(B)) is output to the window comparator circuit 763 and the comparator circuit 764. The difference circuit 762 includes four
The difference between the amount of light incident on the light receiving surfaces 610a and 610c of the split sensor 610 and the amount of light incident on the light receiving surfaces 610b and 610d is detected, and the shape of the moire fringe can be known from the difference.

【0168】さらに、デジタル的な判定として、ウイン
ドウコンパレータ回路763及びコンパレータ回路76
4を用いる。ウインドウコンパレータ回路763は、差
分回路762の出力V(C)が基準電圧Vref1〜Vref2
の範囲内であれば、モアレ縞が縦縞であり、合焦してい
ると判定し、モータON信号をインアクティブとする。
基準電圧Vref1〜Vref2外であれば、合焦していないと
判定して、モータON信号をアクティブとする。このモ
ータON信号はモータ制御回路766へ出力される。コ
ンパレータ回路764は、基準電圧Vref3(主にVref1
とVref2の中間にセットされている)により、モアレ縞
の形状が右回転しているのか、左回転しているのかを、
Highレベル又はLowレベルの信号として出力す
る。これをモータ正転逆転信号とし、モータ制御回路7
66へ出力する。
Further, as a digital judgment, a window comparator circuit 763 and a comparator circuit 763 are provided.
4 is used. The window comparator circuit 763 sets the output V (C) of the difference circuit 762 to the reference voltages V ref1 to V ref2.
Is within the range, it is determined that the moire fringes are vertical stripes, and it is determined that the focus is in focus, and the motor ON signal is made inactive.
If it is outside the reference voltages V ref1 to V ref2 , it is determined that focusing is not performed, and the motor ON signal is activated. This motor ON signal is output to the motor control circuit 766. The comparator circuit 764 supplies the reference voltage V ref3 (mainly V ref1
And V ref2 ) to determine whether the shape of the moiré stripe is rotating clockwise or counterclockwise.
The signal is output as a high-level or low-level signal. This is used as a motor forward / reverse rotation signal, and the motor control circuit 7
66 is output.

【0169】モータ制御回路766はステッピングモー
タ518をモータON信号やモータ正転逆転信号に基づ
いて駆動し、シリンドリカルレンズ513を光軸上で前
後方向に移動させてレーザビームの感光体ドラム530
上での集光位置を調整する。モータON信号は、プリン
タ本体制御部524へも信号qとして送信されるととも
に、プリンタ本体制御部524からの信号rによりAN
D素子765を利用してゲートがかけられ、プリンタ本
体制御部524に設けられたオートフォーカス解除スイ
ッチ526(図67参照)のON−OFFによってオー
トフォーカス制御を行なうかどうかがコントロールされ
る。
The motor control circuit 766 drives the stepping motor 518 based on the motor ON signal and the motor forward / reverse rotation signal, moves the cylindrical lens 513 in the front-back direction on the optical axis, and moves the laser beam to the photosensitive drum 530.
Adjust the focusing position above. The motor ON signal is also transmitted as a signal q to the printer main body control section 524, and the signal ON from the
A gate is applied using the D element 765, and whether or not to perform autofocus control is controlled by turning on and off an autofocus release switch 526 (see FIG. 67) provided in the printer main body control unit 524.

【0170】以上のように、、光電変換素子610の受
光面610a〜610dの形状を三角形に設計したの
で、レーザビームの副走査方向の光路ずれが発生して
も、モアレ縞が主走査方向へずれても、モアレ縞の傾き
を検出することができる。この結果、被走査面上におけ
る副走査方向の集光位置のずれの方向と量を安定して精
度良く検出することができる。
As described above, since the shape of the light receiving surfaces 610a to 610d of the photoelectric conversion element 610 is designed to be triangular, even if the optical path shift of the laser beam in the sub-scanning direction occurs, the moire fringes are generated in the main scanning direction. Even if it is shifted, the inclination of the moire fringes can be detected. As a result, it is possible to stably and accurately detect the direction and amount of the shift of the condensing position in the sub-scanning direction on the surface to be scanned.

【0171】なお、光電変換素子610の受光面の形状
は三角形に限る必要はなく、図84に示すように、台形
の受光面615a,615b,615c,615dを有
したものであってもよい。この受光面615aと615
bが1組、さらに受光面615cと615dが別の1組
を構成している。そして、受光面615aと615b。
主走査方向に平行なライン616に対して線対称に設計
され、かつ、受光面615cと615dがライン616
に対して線対称に設計されている。
The shape of the light receiving surface of the photoelectric conversion element 610 does not need to be limited to a triangle, and may have trapezoidal light receiving surfaces 615a, 615b, 615c, and 615d as shown in FIG. The light receiving surfaces 615a and 615
b constitutes one set, and the light receiving surfaces 615c and 615d constitute another set. And the light receiving surfaces 615a and 615b.
It is designed to be line-symmetric with respect to a line 616 parallel to the main scanning direction, and the light receiving surfaces 615c and 615d are
It is designed to be line symmetric with respect to.

【0172】また、光電変換素子610は4分割光セン
サに限るものではなく、例えば受光面610aと610
bを組み合わせた2分割センサ、あるいは受光面610
cと610dを組み合わせた2分割光センサであっても
よく、さらに、3分割光センサ、あるいは5分割以上の
光センサであってもよい。また、格子フィルタ601の
縞状の空間格子Aは、前述のようにレーザビームの主走
査方向に対して平行であってもよいし、あるいは、副走
査方向に対して平行であってもよい。
The photoelectric conversion element 610 is not limited to a four-divided optical sensor. For example, the light-receiving surfaces 610a and 610
b divided sensor or light receiving surface 610
The optical sensor may be a two-division optical sensor combining c and 610d, or may be a three-division optical sensor, or an optical sensor with five or more divisions. The striped spatial grating A of the grating filter 601 may be parallel to the main scanning direction of the laser beam as described above, or may be parallel to the sub-scanning direction.

【0173】[第8実施形態、図85及び図86]前記
第1実施形態ないし第7実施形態は、ビーム検出器をレ
ーザビームLの合焦位置より後方に配置した装置を例に
して説明しているが、第8実施形態は、ビーム検出器を
レーザビームLの合焦位置より前方に配置した場合につ
いて説明する。図85及び図86に示すように、ビーム
検出器は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エ
リア外に設置され、光軸方向に配列された格子フィルタ
621,622と光電変換素子625とで構成されてい
る。格子フィルタ621,622はそれぞれ縞状の空間
格子A,Bを有し、レーザビームLの主走査方向bに対
して、空間格子Aは平行であり、空間格子Bは微小角度
傾いている。レーザビームLの合焦位置Z1はビーム検
出器の後方に配置されている。
[Eighth Embodiment, FIGS. 85 and 86] The first to seventh embodiments have been described by taking as an example an apparatus in which the beam detector is arranged behind the focus position of the laser beam L. However, in the eighth embodiment, a case will be described in which the beam detector is disposed ahead of the focus position of the laser beam L. As shown in FIGS. 85 and 86, the beam detector is installed outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, and the grating filters 621 and 622 and the photoelectric conversion element arranged in the optical axis direction. 625. The grating filters 621 and 622 have striped spatial gratings A and B, respectively. The spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L, and the spatial grating B is inclined by a small angle. The focus position Z1 of the laser beam L is located behind the beam detector.

【0174】二つの格子フィルタ621,622を透過
した収束光のレーザビームLは、光電変換素子625の
受光面625a,625bにてモアレ縞を形成する。こ
のモアレ縞は、前記第1実施形態の1次式(1)と同様
の1次式によって表示することができる。従って、合焦
状態でのモアレ縞の傾きは、前記関係式(4)を用い
て、
The laser beam L of the convergent light transmitted through the two grating filters 621 and 622 forms moire fringes on the light receiving surfaces 625a and 625b of the photoelectric conversion element 625. This moiré fringe can be displayed by a linear equation similar to the linear equation (1) of the first embodiment. Therefore, the inclination of the moire fringes in the focused state can be calculated using the above-described relational expression (4).

【0175】[0175]

【数6】 (Equation 6)

【0176】となる。図86に示すように、合焦位置Z
1がΔlずれてZ2に移動すると(図86中点線で表示
したレーザビームL’を参照)、前ピントの状態とな
り、そのときのモアレ縞の傾きは、
Is obtained. As shown in FIG. 86, the focus position Z
When 1 moves to Z2 with a shift of Δl (see the laser beam L ′ indicated by the dotted line in FIG. 86), the front focus state is established, and the inclination of the moire fringe at that time is

【0177】[0177]

【数7】 (Equation 7)

【0178】となる。後ピント状態のモアレ縞の傾き
は、
Is obtained. The tilt of the moire fringes in the back focus state is

【0179】[0179]

【数8】 (Equation 8)

【0180】となる。(14),(15),(16)よ
り、デフォーカスによってモアレ縞の傾きが変化するこ
とがわかる。すなわち、前ピント状態のモアレ縞は左回
転して左方に傾き、後ピント状態のモアレ縞は右回転し
て右方に傾くことになる。このレーザビーム走査光学装
置は、レーザビームLを縮小光学系を用いなくても、集
束光の状態で受光面625a,625bに投影すること
ができ、モアレ縞の大きさが受光面625a,625b
と略同様の大きさになるようにできる。この結果、受光
面625a,625bに形成されるモアレ縞の明部及び
暗部の本数が多くなり、誤検出が生じにくいものとな
る。
Is obtained. From (14), (15) and (16), it can be seen that the inclination of the moire fringes changes due to the defocus. That is, the moire fringes in the front focus state rotate left and tilt to the left, and the moire fringes in the back focus state rotate right and tilt to the right. This laser beam scanning optical apparatus can project the laser beam L onto the light receiving surfaces 625a and 625b in the form of converged light without using a reduction optical system, and the size of the moire fringes is reduced by the light receiving surfaces 625a and 625b.
It can be made to have substantially the same size as. As a result, the number of bright portions and dark portions of moire fringes formed on the light receiving surfaces 625a and 625b increases, and erroneous detection hardly occurs.

【0181】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
格子フィルタ621の空間格子Aのピッチ寸法d1を1
20μm、格子フィルタ622の空間格子Bのピッチ寸
法d2を60μm、空間格子Bの微小傾き角度αを4
度、合焦位置Z1から格子フィルタ621までの距離l
1を80mm、合焦位置Z1から格子フィルタ622ま
での距離l2を40mm、合焦位置Z1から光電変換素
子625までの距離l3を30mmとした場合、モアレ
縞35の傾きは前記第1実施条件の関係式(5)から、
以下の数値が得られる。
Further, a detailed description will be given using numerical values.
The pitch dimension d 1 of the spatial grid A of the grid filter 621 is set to 1
20 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grating B of the grating filter 622 is 60 μm, and the minute inclination angle α of the spatial grating B is 4
Degree, distance l from focus position Z1 to grating filter 621
1 80 mm, 40 mm distance l 2 from the focus position Z1 to the grating filter 622, and the distance l 3 from the focus position Z1 to the photoelectric conversion element 625 was 30 mm, the inclination of the Moire fringes 35 are the first embodiment From the relational expression (5) of the condition,
The following values are obtained:

【0182】[cosα−{(l12)/(l
21)}]/sinα=−0.035 従って、tanφ=−0.035となり、φ=−2
[度]となる。これにより、モアレ縞35の傾きは、−
88[度]となる。一方、モアレ縞35のピッチ寸法P
は、f=l31/l1であるから、前記第1実施形態の
関係式(6)より、以下の数値が得られる。
[Cosα-{(l 1 d 2 ) / (l
2 d 1 )}] / sin α = −0.035 Therefore, tan φ = −0.035, and φ = −2
[Degree]. Thereby, the inclination of the moiré fringes 35 becomes −
88 [degrees]. On the other hand, the pitch dimension P of the moire fringes 35
Since f = l 3 d 1 / l 1 , the following numerical values are obtained from the relational expression (6) of the first embodiment.

【0183】P=(f/sinα)×cos(φ−α)
=0.64[mm] ここに、光電変換素子625として、幅が3mm、高さ
が1mmの2分割フォトダイオードを用いた場合、それ
ぞれ約4本のモアレ縞35の明部及び暗部を光電変換素
子625で受光することができる。こうして、受光面6
25a,625bに複数本のモアレ縞35が投影され、
前記第1実施形態のように、受光面625a,625b
のそれぞれの出力波形のピーク値間の位相差ΔTを検出
することで、モアレ縞35の傾き変化を知ることができ
る。
P = (f / sin α) × cos (φ−α)
= 0.64 [mm] Here, when a two-segment photodiode having a width of 3 mm and a height of 1 mm is used as the photoelectric conversion element 625, the light and dark portions of about four moire fringes 35 are photoelectrically converted. Light can be received by the element 625. Thus, the light receiving surface 6
A plurality of moiré fringes 35 are projected on 25a and 625b,
As in the first embodiment, the light receiving surfaces 625a, 625b
By detecting the phase difference ΔT between the peak values of the respective output waveforms, the change in the inclination of the moiré fringes 35 can be known.

【0184】以上のように、集束光のレーザビームLが
光電変換素子625に投影されるので、前記実施形態で
使用した縮小光学系(例えば第1実施形態のシリンドリ
カルレンズ103,104)を省略することができ、装
置を小型化することができる。 [第9実施形態、図87及び図88]焦点ずれの検出精
度を向上させるためには、デフォーカス量に対するモア
レ縞の傾き角度を大きくするとよい。ところが、合焦位
置が前記第1実施形態ないし第8実施形態のように、ビ
ーム検出器の2枚の格子フィルタの間の領域外に位置し
ていると、デフォーカスした際に受光面に投影される二
つの空間格子のそれぞれのピッチ寸法が両者拡大(又は
縮小)されるため、モアレ縞の傾き角度の変化量は少な
く、高い検出精度が得られない。
As described above, since the focused laser beam L is projected onto the photoelectric conversion element 625, the reduction optical system (for example, the cylindrical lenses 103 and 104 of the first embodiment) used in the above embodiment is omitted. The size of the device can be reduced. [Ninth Embodiment, FIGS. 87 and 88] In order to improve the detection accuracy of the defocus, it is preferable to increase the inclination angle of the moire fringes with respect to the defocus amount. However, if the focus position is located outside the area between the two grating filters of the beam detector as in the first to eighth embodiments, the image is projected onto the light receiving surface when defocused. Since the respective pitch dimensions of the two spatial gratings are enlarged (or reduced), the amount of change in the tilt angle of the moire fringes is small, and high detection accuracy cannot be obtained.

【0185】そこで、この不具合を解消するために、第
9実施形態では、ビーム検出器の2枚の格子フィルタの
間にレーザビームの合焦位置を配置している。図87及
び図88に示すように、ビーム検出器は、被走査面と光
学的に略等価位置近傍の画像エリア外に設置され、光軸
方向に配列された格子フィルタ621,622とシリン
ドリカルレンズ623,624と光電変換素子625と
で構成されている。レーザビームLの合焦位置Z1は格
子フィルタ621と622の中間に配置されている。
In order to solve this problem, in the ninth embodiment, the focus position of the laser beam is arranged between the two grating filters of the beam detector. As shown in FIG. 87 and FIG. 88, the beam detector is installed outside the image area near an optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, and has grating filters 621 and 622 and a cylindrical lens 623 arranged in the optical axis direction. , 624 and a photoelectric conversion element 625. The focus position Z1 of the laser beam L is located between the grating filters 621 and 622.

【0186】縮小光学系をなすシリンドリカルレンズ6
23,624は、シリンドリカルレンズ623が主走査
方向bにのみ集光作用をもち、シリンドリカルレンズ6
24が副走査方向cにのみ集光作用をもつ。従って、二
つの格子フィルタ621,622を透過したレーザビー
ムLはシリンドリカルレンズ623,624によって集
光された後、光電変換素子625の受光面625a,6
25bにモアレ縞を形成する。
A cylindrical lens 6 forming a reduction optical system
23 and 624, the cylindrical lens 623 has a light condensing function only in the main scanning direction b, and the cylindrical lens 6
24 has a light condensing function only in the sub-scanning direction c. Therefore, the laser beam L transmitted through the two grating filters 621 and 622 is condensed by the cylindrical lenses 623 and 624 and then received by the light receiving surfaces 625 a and 625 of the photoelectric conversion element 625.
Moire fringes are formed on 25b.

【0187】このモアレ縞は、前記第1実施形態の1次
式(1)と同様の1次式によって表示することができ
る。従って、合焦状態でのモアレ縞の傾きは、前記関係
式(4)を用いて、
This moiré fringe can be displayed by the same linear equation as the linear equation (1) of the first embodiment. Therefore, the inclination of the moire fringes in the focused state can be calculated using the above-described relational expression (4).

【0188】[0188]

【数9】 (Equation 9)

【0189】となる。f=l31/l1,g=l32
2であるから、図88に示すように、合焦位置Z1が
ΔlずれてZ2に移動すると(図88中点線で表示した
レーザビームL’を参照)、前ピントの状態となり、f
=(l3+Δl)d1/(l1−Δl),g=(l3+Δ
l)d2/(l2+Δl)となるから、そのときのモアレ
縞の傾きは、
Is obtained. f = l 3 d 1 / l 1 , g = l 3 d 2 /
because it is l 2, as shown in FIG. 88, (see laser beam L indicated by a dotted line in FIG. 88 ') when the focus position Z1 is moved in the Z2 displaced .DELTA.l, a state before the focus, f
= (L 3 + Δl) d 1 / (l 1 -Δl), g = (l 3 + Δ
1) Since d 2 / (l 2 + Δl), the inclination of the moire fringe at that time is

【0190】[0190]

【数10】 (Equation 10)

【0191】となる。後ピント状態のモアレ縞の傾き
は、
Is obtained. The tilt of the moire fringes in the back focus state is

【0192】[0192]

【数11】 [Equation 11]

【0193】となる。(17),(18),(19)よ
り、デフォーカスによってモアレ縞の傾きが変化するこ
とがわかる。このビーム検出器は、合焦位置Z1を2枚
の格子フィルタ621と622の間に配置しているの
で、小型化できる。しかも、デフォーカス量に対するモ
アレ縞の傾き角度が大きくなり、焦点ずれの検出精度が
向上できる。
Is obtained. From (17), (18), and (19), it can be seen that the inclination of the moire fringes changes due to the defocus. Since this beam detector has the focus position Z1 disposed between the two grating filters 621 and 622, the size can be reduced. In addition, the inclination angle of the moire fringes with respect to the defocus amount increases, and the accuracy of detecting the defocus can be improved.

【0194】さらに、具体的に数値を用いて詳説する。
空間格子A,Bのピッチ寸法d1,d2をそれぞれ125
μm(A,Bのピッチ寸法を必ずしも等しくする必要は
ないが、ピッチ寸法を等しくすることによって更に精度
が向上する。)、空間格子Bの微小傾き角度αを7度、
合焦位置Z1から空間格子Aまでの距離l1を20m
m、合焦位置Z1から空間格子Bまでの距離l2を20
mmとした場合、初期状態でのモアレ縞の傾きを、前記
関係式(16)から、φ=−3.5[度]となるように
設定した。次に、環境の変化等により、合焦位置がΔl
=0.2mmずれたとすると、前記関係式(18)よ
り、φ=5.8[度]となる。従って、−3.5−5.
8=−9.3[度]となる。
Further description will be made specifically using numerical values.
The pitch dimensions d 1 and d 2 of the spatial gratings A and B are each set to 125
μm (although the pitch dimensions of A and B need not always be equal, accuracy is further improved by making the pitch dimensions equal).
Distance l 1 from focus position Z1 to spatial grid A is 20 m
m, the distance l 2 from the focus position Z1 to the spatial grid B is 20
In the case of mm, the inclination of the moire fringes in the initial state was set so that φ = −3.5 [degrees] from the relational expression (16). Next, the focus position is set to Δl
= 0.2 mm, φ = 5.8 [degrees] from the relational expression (18). Therefore, -3.5-5.
8 = -9.3 [degrees].

【0195】一方、比較のために、前記第1実施形態の
ように、ビーム検出器をレーザビームの合焦位置より後
方に配置した装置についてデフォーカス量に対するモア
レ縞の傾き角度の変化量を算出した。空間格子Aのピッ
チ寸法d1を125μm、空間格子Bのピッチ寸法d2
250μm、空間格子Bの微小傾き角度αを7度、合焦
位置Z1から空間格子Aまでの距離l1を40mm、合
焦位置Z1から空間格子Bまでの距離l2を80mmと
した場合、初期状態でのモアレ縞の傾きを、前記関係式
(5)からφ=−3.5[度]となるように設定した。
次に、合焦位置がΔl=0.2mmずれたとすると、前
記関係式(7)より、φ=−2.3[度]となる。従っ
て、デフォーカス量に対するモアレ縞の傾き角度の変化
量は、−3.5−(−2.3)=−1.2[度]とな
る。この値は、レーザビームの合焦位置を2枚の格子フ
ィルタ621,622の間に配置した場合と比較して、
極めて小さい。
On the other hand, for comparison, the change amount of the inclination angle of the moiré fringes with respect to the defocus amount is calculated for an apparatus in which the beam detector is disposed behind the focus position of the laser beam as in the first embodiment. did. The pitch dimension d 1 of the spatial grid A is 125 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grid B is 250 μm, the small inclination angle α of the spatial grid B is 7 degrees, the distance l 1 from the focus position Z1 to the spatial grid A is 40 mm, If the focus position Z1 and the distance l 2 to spatial grating B and 80 mm, setting the inclination of the moire fringes in the initial state, so that phi = -3.5 [degrees] from the equation (5) did.
Next, assuming that the focus position is shifted by Δl = 0.2 mm, φ = −2.3 [degree] is obtained from the relational expression (7). Therefore, the amount of change in the inclination angle of the moire fringes with respect to the defocus amount is -3.5-(-2.3) =-1.2 [degrees]. This value is smaller than the case where the focus position of the laser beam is arranged between the two grating filters 621 and 622.
Extremely small.

【0196】[第10実施形態、図89〜図97]デフ
ォーカスによるモアレ縞の回転変化を検出する場合、環
境の変化(特に温度変化)によって格子フィルタを保持
しているホルダが熱膨張、熱収縮すると、合焦位置から
格子フィルタまでの距離が変動し、モアレ縞の回転変化
を誤検出する心配がある。
[Tenth Embodiment, FIGS. 89 to 97] When detecting a change in the rotation of moiré fringes due to defocusing, the holder holding the grid filter is subject to thermal expansion and heat due to environmental changes (particularly temperature changes). When contracted, the distance from the in-focus position to the grating filter fluctuates, and there is a concern that the rotational change of the moiré fringe may be erroneously detected.

【0197】そこで、第10実施形態は環境(温度)変
化に対してモアレ縞の傾きが変動しにくい構造のレーザ
ビーム走査光学装置について説明する。(ビーム検出器
がレーザビームLの合焦位置より後方に配置されている
場合)図89に示すように、ビーム検出器630は、光
軸方向に配列された格子フィルタ631,632及び光
電変換素子633と、これら部品631〜633を保持
するためのホルダ641とで構成されている。ビーム検
出器630はレーザビームLの合焦位置Z1より後方に
配置されている。ホルダ641には、格子フィルタ63
1近傍に貫通穴641aが設けられている。一方、レー
ザビーム走査光学装置の本体フレーム645には、合焦
位置Z1の近傍にネジ穴645aが設けられている。ビ
ーム検出器630は、貫通穴641aに挿通されたネジ
642をネジ穴645aに螺着することによって、本体
フレーム645に固定されている。すなわち、ビーム検
出器630は格子フィルタ631近傍で本体フレーム6
45に固定されることになる。
Therefore, the tenth embodiment will explain a laser beam scanning optical device having a structure in which the inclination of the moire fringes does not easily change with changes in the environment (temperature). (In the case where the beam detector is disposed behind the focus position of the laser beam L) As shown in FIG. 89, the beam detector 630 includes grating filters 631, 632 and photoelectric conversion elements arranged in the optical axis direction. 633, and a holder 641 for holding these components 631 to 633. The beam detector 630 is disposed behind the focus position Z1 of the laser beam L. The holder 641 has a lattice filter 63
1, a through hole 641a is provided. On the other hand, a screw hole 645a is provided in the body frame 645 of the laser beam scanning optical device near the focus position Z1. The beam detector 630 is fixed to the main body frame 645 by screwing a screw 642 inserted through the through hole 641a into the screw hole 645a. That is, the beam detector 630 is disposed near the main frame 6 near the grating filter 631.
45.

【0198】二つの格子フィルタ631,632を透過
したレーザビームLは、光電変換素子623の受光面に
モアレ縞を形成する。このモアレ縞は前記第1実施形態
の1次式(1)と同様の1次式によって表示することが
できる。格子フィルタ631の空間格子Aのピッチ寸法
1を125μm、格子フィルタ632の空間格子Bの
ピッチ寸法d2を250μm、空間格子Bの微小傾き角
度αを4度、合焦位置Z1からから格子フィルタ631
までの距離l1を40mm、合焦位置Z1から格子フィ
ルタ632までの距離l2を80mmとした場合、初期
状態のモアレ縞の傾きは、前記第1実施形態の関係式
(5)から、以下の数値となる。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 631 and 632 forms moire fringes on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 623. This moiré fringe can be displayed by a linear expression similar to the linear expression (1) of the first embodiment. The pitch dimension d 1 of the spatial grid A of the grid filter 631 is 125 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grid B of the grid filter 632 is 250 μm, the small inclination angle α of the spatial grid B is 4 degrees, and the grid filter starts from the in-focus position Z1. 631
The distance l 1 to 40 mm, when the distance l 2 from the focus position Z1 to grating filter 632 and 80 mm, the inclination of the Moire fringes in the initial state, the relational expression of the first embodiment (5), below It becomes the numerical value of.

【0199】[0199]

【数12】 (Equation 12)

【0200】そして、温度が25度上昇した場合には、
ホルダ641がアルミニウム(線膨張係数:2.3×1
-5)からできているとすると、モアレ縞の傾きは、
If the temperature rises by 25 degrees,
The holder 641 is made of aluminum (linear expansion coefficient: 2.3 × 1)
When made from 0 -5), the inclination of the Moire fringes,

【0201】[0201]

【数13】 (Equation 13)

【0202】となる。比較のため、仮に、ホルダ641
の貫通穴641aを格子フィルタ632近傍に設け、ビ
ーム検出器630を格子フィルタ632近傍で本体フレ
ーム645に固定した場合を考える。温度が25度上昇
すると、モアレ縞の傾きは、
The following is obtained. For comparison, temporarily use the holder 641.
Is provided near the lattice filter 632 and the beam detector 630 is fixed to the main body frame 645 near the lattice filter 632. When the temperature rises by 25 degrees, the slope of the moire fringes becomes

【0203】[0203]

【数14】 [Equation 14]

【0204】となり、その変化量は、ビーム検出器63
0を格子フィルタ631近傍で本体フレーム645に固
定した場合と比較して大きくなる。また、仮に、ホルダ
641の貫通穴641aを格子フィルタ631と632
の中間に設け、ビーム検出器630を格子フィルタ63
1と632の中間位置で本体フレーム645に固定した
場合を考える。温度が25度上昇すると、モアレ縞の傾
きは、
The amount of change is represented by the beam detector 63
0 is larger than the case where 0 is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the lattice filter 631. In addition, if the through holes 641a of the holder 641 are temporarily replaced with the lattice filters 631 and 632,
, And the beam detector 630 is connected to the grating filter 63.
Consider a case where the camera is fixed to the main body frame 645 at an intermediate position between 1 and 632. When the temperature rises by 25 degrees, the slope of the moire fringes becomes

【0205】[0205]

【数15】 (Equation 15)

【0206】となり、その変化量は、ビーム検出器63
0を格子フィルタ631近傍で本体フレーム645に固
定した場合と比較して大きくなる。以上のように、ビー
ム検出器630を格子フィルタ631近傍で本体フレー
ム645に固定する構造を採用することにより、温度変
化に対してモアレ縞の傾きの変動を少なくすることがで
き、合焦状態の検出精度が高い走査光学装置を得ること
ができる。
[0206] The amount of change is represented by the beam detector 63.
0 is larger than the case where 0 is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the lattice filter 631. As described above, by adopting the structure in which the beam detector 630 is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the grating filter 631, the variation in the inclination of the moire fringes with respect to the temperature change can be reduced, and the focus state can be reduced. A scanning optical device with high detection accuracy can be obtained.

【0207】なお、ビーム検出器630を格子フィルタ
631近傍で本体フレーム645に固定する方法として
は、他にも種々ある。例えば、図90に示すように、接
着剤646をホルダ641の格子フィルタ631近傍に
塗布して本体フレーム645に固定してもよい。また、
図91に示すように、ネジ642にて本体フレーム64
5に固定されたホルダ641の他端部を、本体フレーム
645にネジ648にて固定されている弾性部材647
で押圧して、熱膨張や熱収縮による内部応力をホルダ6
41に発生させることなく、ホルダ641をより堅固に
本体フレーム645に固定してもよい。
Note that there are various other methods for fixing the beam detector 630 to the main frame 645 near the grating filter 631. For example, as shown in FIG. 90, an adhesive 646 may be applied to the holder 641 in the vicinity of the lattice filter 631 and fixed to the main body frame 645. Also,
As shown in FIG.
The other end of the holder 641 fixed to the main frame 5 is fixed to the main body frame 645 by an elastic member 647 with screws 648.
And the internal stress due to thermal expansion and thermal contraction
The holder 641 may be more firmly fixed to the main body frame 645 without causing the holder 64 to be generated.

【0208】(ビーム検出器がレーザビームLの合焦位
置より前方に配置されている場合)図92に示すよう
に、ビーム検出器649は、光軸方向に配列された格子
フィルタ631,632及び光電変換素子633と、こ
れら部品631〜633を保持するためのホルダ650
とで構成されている。ビーム検出器649はレーザビー
ムLの合焦位置Z1より前方に配置されている。ホルダ
650には、格子フィルタ632近傍に貫通穴650a
が設けられている。一方、レーザビーム走査光学装置の
本体フレーム645には、合焦位置Z1の近傍にネジ穴
645aが設けられている。ビーム検出器649は、貫
通穴650aに挿通されたネジ651をネジ穴645a
に螺着することによって、本体フレーム645に固定さ
れている。すなわち、ビーム検出器649は格子フィル
タ632近傍で本体フレーム645に固定されることに
なる。
(When the Beam Detector is Arranged Forward of the Focused Position of the Laser Beam L) As shown in FIG. 92, the beam detector 649 includes grating filters 631 and 632 arranged in the optical axis direction. Photoelectric conversion element 633 and holder 650 for holding these components 631 to 633
It is composed of The beam detector 649 is disposed ahead of the focus position Z1 of the laser beam L. The holder 650 has a through hole 650 a near the lattice filter 632.
Is provided. On the other hand, a screw hole 645a is provided in the body frame 645 of the laser beam scanning optical device near the focus position Z1. The beam detector 649 inserts the screw 651 inserted through the through hole 650a into the screw hole 645a.
To the main body frame 645. That is, the beam detector 649 is fixed to the main body frame 645 near the grating filter 632.

【0209】二つの格子フィルタ631,632を透過
したレーザビームLは、光電変換素子633の受光面に
モアレ縞を形成する。このモアレ縞は前記第1実施形態
の1次式(1)と同様の1次式によって表示することが
できる。格子フィルタ631の空間格子Aのピッチ寸法
1を120μm、格子フィルタ632の空間格子Bの
ピッチ寸法d2を60μm、空間格子Bの微小傾き角度
αを4度、合焦位置Z1からから格子フィルタ631ま
での距離l1を80mm、合焦位置Z1から格子フィル
タ632までの距離l2を40mmとした場合、初期状
態のモアレ縞の傾きは、前記第1実施形態の関係式
(5)から、以下の数値となる。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 631 and 632 forms moire fringes on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 633. This moiré fringe can be displayed by a linear expression similar to the linear expression (1) of the first embodiment. The pitch dimension d 1 of the spatial grid A of the grid filter 631 is 120 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grid B of the grid filter 632 is 60 μm, the small inclination angle α of the spatial grid B is 4 degrees, and the grid filter starts from the in-focus position Z1. When the distance l 1 to the column 631 is 80 mm, and the distance l 2 from the focus position Z1 to the lattice filter 632 is 40 mm, the inclination of the moire fringes in the initial state can be obtained from the relational expression (5) of the first embodiment. The following numerical values are obtained.

【0210】[0210]

【数16】 (Equation 16)

【0211】そして、温度が25度上昇した場合には、
ホルダ650がアルミニウム(線膨張係数:2.3×1
-5)からできているとすると、モアレ縞の傾きは、
When the temperature rises by 25 degrees,
The holder 650 is made of aluminum (linear expansion coefficient: 2.3 × 1)
When made from 0 -5), the inclination of the Moire fringes,

【0212】[0212]

【数17】 [Equation 17]

【0213】となる。比較のため、仮に、ホルダ650
のネジ用貫通穴650aを格子フィルタ631近傍に設
け、ビーム検出器649を格子フィルタ631近傍で本
体フレーム645に固定した場合を考える。温度が25
度上昇すると、モアレ縞の傾きは、
The following is obtained. For comparison, tentatively, holder 650
It is assumed that the screw through hole 650 a is provided near the lattice filter 631 and the beam detector 649 is fixed to the main body frame 645 near the lattice filter 631. 25 temperature
As the temperature rises, the slope of the moiré stripes becomes

【0214】[0214]

【数18】 (Equation 18)

【0215】となり、その変化量は、ビーム検出器64
9を格子フィルタ632近傍で本体フレーム645に固
定した場合と比較して大きくなる。また、仮に、ホルダ
650の貫通穴650aを格子フィルタ631と632
の中間に設け、ビーム検出器649を格子フィルタ63
1と632の中間位置で本体フレーム645に固定した
場合を考える。温度が25度上昇すると、モアレ縞の傾
きは、
The amount of the change is equal to the beam detector 64
9 is larger than the case where it is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the lattice filter 632. In addition, if the through holes 650a of the holder 650 are temporarily inserted into the lattice filters 631 and 632,
, And the beam detector 649 is connected to the grating filter 63.
Consider a case where the camera is fixed to the main body frame 645 at an intermediate position between 1 and 632. When the temperature rises by 25 degrees, the slope of the moire fringes becomes

【0216】[0216]

【数19】 [Equation 19]

【0217】となり、その変化量は、ビーム検出器64
9を格子フィルタ632近傍で本体フレーム645に固
定した場合と比較して大きくなる。以上のように、ビー
ム検出器649を格子フィルタ632近傍で本体フレー
ム645に固定する構造を採用することにより、温度変
化に対してモアレ縞の傾きの変動を少なくすることがで
き、合焦状態の検出精度が高い走査光学装置を提供する
ことができる。
[0217] The amount of change is represented by the beam detector 64.
9 is larger than the case where it is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the lattice filter 632. As described above, by adopting the structure in which the beam detector 649 is fixed to the main body frame 645 in the vicinity of the grating filter 632, the variation in the inclination of the moire fringes with respect to the temperature change can be reduced, and the focus state can be reduced. A scanning optical device with high detection accuracy can be provided.

【0218】なお、ビーム検出器649を格子フィルタ
632近傍で本体フレーム645に固定する方法として
は、他にも種々ある。例えば、図93に示すように、接
着剤655をホルダ650の格子フィルタ632近傍に
設けている貫通穴650aを覆うように塗布して本体フ
レーム645に固定してもよい。また、図94に示すよ
うに、ネジ651にて本体フレーム645に固定された
ホルダ650の他端部を、本体フレーム645にネジ6
58にて固定されている弾性部材657で押圧して、熱
膨張や熱収縮による内部応力をホルダ650に発生させ
ることなく、ホルダ650をより堅固に本体フレーム6
45に固定してもよい。
Note that there are various other methods for fixing the beam detector 649 to the main frame 645 near the grating filter 632. For example, as shown in FIG. 93, an adhesive 655 may be applied so as to cover a through hole 650a provided in the holder 650 near the lattice filter 632 and fixed to the main body frame 645. As shown in FIG. 94, the other end of the holder 650 fixed to the main body frame 645 with the screw 651 is attached to the main body frame 645 with the screw 6.
The holder 650 is more firmly pressed by the elastic member 657 fixed at 58 without generating internal stress due to thermal expansion or thermal contraction in the holder 650.
45 may be fixed.

【0219】(ビーム検出器の格子フィルタ631と6
32の間にレーザビームLの合焦位置が配置されている
場合)図95に示すように、ビーム検出器660は、光
軸方向に配列された格子フィルタ631,632及び光
電変換素子633と、これら部品631〜633を保持
するためのホルダ661とで構成されている。ビーム検
出器660は格子フィルタ631と632の間にレーザ
ビームLの合焦位置Z1が位置するように配置されてい
る。ホルダ661には、格子フィルタ631と632の
間に貫通穴661aが設けられている。一方、レーザビ
ーム走査光学装置の本体フレーム645には、合焦位置
Z1の近傍にネジ穴645aが設けられている。ビーム
検出器660は、貫通穴661aに挿通されたネジ66
2をネジ穴645aに螺着することによって、本体フレ
ーム645に固定されている。すなわち、ビーム検出器
660は格子フィルタ631と632の間の位置で本体
フレーム645に固定されることになる。
(Grating Filters 631 and 63 of Beam Detector)
As shown in FIG. 95, the beam detector 660 includes grating filters 631 and 632 and a photoelectric conversion element 633 arranged in the optical axis direction. A holder 661 for holding these components 631 to 633 is configured. The beam detector 660 is arranged so that the focus position Z1 of the laser beam L is located between the grating filters 631 and 632. The holder 661 is provided with a through hole 661a between the lattice filters 631 and 632. On the other hand, a screw hole 645a is provided in the body frame 645 of the laser beam scanning optical device near the focus position Z1. The beam detector 660 includes a screw 66 inserted into the through hole 661a.
2 is fixed to the main body frame 645 by screwing it into the screw hole 645a. That is, the beam detector 660 is fixed to the main body frame 645 at a position between the grating filters 631 and 632.

【0220】二つの格子フィルタ631,632を透過
したレーザビームLは、光電変換素子633の受光面に
モアレ縞を形成する。このモアレ縞は前記第1実施形態
の1次式(1)と同様の1次式によって表示することが
できる。格子フィルタ631の空間格子Aのピッチ寸法
1を125μm、格子フィルタ632の空間格子Bの
ピッチ寸法d2を125μm、空間格子Bの微小傾き角
度αを4度、合焦位置Z1からから格子フィルタ631
までの距離l1を40mm、合焦位置Z1から格子フィ
ルタ632までの距離l2を40mmとした場合、初期
状態のモアレ縞の傾きは、前記第1実施形態の関係式
(5)から、以下の数値となる。
The laser beam L transmitted through the two grating filters 631 and 632 forms moire fringes on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 633. This moiré fringe can be displayed by a linear expression similar to the linear expression (1) of the first embodiment. The pitch dimension d 1 of the spatial grid A of the grid filter 631 is 125 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grid B of the grid filter 632 is 125 μm, the small inclination angle α of the spatial grid B is 4 degrees, and the grid filter starts from the in-focus position Z1. 631
When the distance l 1 from the focus position Z1 to the lattice filter 632 is 40 mm, and the distance l 2 from the focus position Z1 to the lattice filter 632 is 40 mm, the inclination of the moire fringes in the initial state is as follows from the relational expression (5) of the first embodiment. It becomes the numerical value of.

【0221】[0221]

【数20】 (Equation 20)

【0222】そして、温度が25度上昇した場合には、
ホルダ661がアルミニウム(線膨張係数:2.3×1
-5)からできているとすると、モアレ縞の傾きは、
When the temperature rises by 25 degrees,
The holder 661 is made of aluminum (linear expansion coefficient: 2.3 × 1)
When made from 0 -5), the inclination of the Moire fringes,

【0223】[0223]

【数21】 (Equation 21)

【0224】となり、初期状態と変わらない。比較のた
め、仮に、ホルダ661の貫通穴661aを格子フィル
タ631近傍に設け、ビーム検出器660を格子フィル
タ631近傍で本体フレーム645に固定した場合を考
える。温度が25度上昇すると、モアレ縞の傾きは、
Is the same as the initial state. For comparison, it is assumed that the through hole 661a of the holder 661 is provided near the lattice filter 631, and the beam detector 660 is fixed to the main body frame 645 near the lattice filter 631. When the temperature rises by 25 degrees, the slope of the moire fringes becomes

【0225】[0225]

【数22】 (Equation 22)

【0226】となり、初期状態と変わる。また、仮に、
ホルダ661の貫通穴661aを格子フィルタ632の
近傍に設け、ビーム検出器660を格子フィルタ632
近傍で本体フレーム645に固定した場合を考える。温
度が25度上昇すると、モアレ縞の傾きは、
Then, the state changes from the initial state. Also, temporarily,
A through hole 661a of the holder 661 is provided near the grating filter 632, and the beam detector 660 is connected to the grating filter 632.
Consider a case where it is fixed to the main body frame 645 in the vicinity. When the temperature rises by 25 degrees, the slope of the moire fringes becomes

【0227】[0227]

【数23】 (Equation 23)

【0228】となり、初期状態と変わる。以上のよう
に、ビーム検出器660を格子フィルタ631と632
の間の位置で本体フレーム645に固定する構造を採用
することにより、温度変化に対してモアレ縞の傾きの変
動を少なくすることができ、合焦状態の検出精度が高い
走査光学装置を提供することができる。特に、格子フィ
ルタ631と632の中間の位置で、ビーム検出器66
0を本体フレーム645に固定する場合には、温度変化
による格子フィルタ631,632間の寸法変化量が相
殺されてモアレ縞の傾きに影響を及ぼさないようにする
ことができる。
Then, the state changes from the initial state. As described above, the beam detector 660 is connected to the grating filters 631 and 632.
By adopting a structure that is fixed to the main body frame 645 at a position between, the variation in the inclination of the moiré fringes with respect to the temperature change can be reduced, and a scanning optical device with high detection accuracy of a focused state is provided. be able to. In particular, at a position intermediate between the grating filters 631 and 632, the beam detector 66
When 0 is fixed to the main body frame 645, the amount of dimensional change between the lattice filters 631 and 632 due to a temperature change can be offset so as not to affect the inclination of the moire fringes.

【0229】なお、ビーム検出器660を格子フィルタ
631と632の間の位置で本体フレーム645に固定
する方法としては、他にも種々ある。例えば、図96に
示すように、接着剤665をホルダ661の格子フィル
タ631と632の間に設けている貫通穴661aを覆
うように塗布して本体フレーム645に固定してもよ
い。また、図97に示すように、ネジ662にて本体フ
レーム645に固定されたホルダ661の他端部を、本
体フレーム645にネジ668にて固定されている弾性
部材667で押圧して、熱膨張や熱収縮による内部応力
をホルダ661に発生させることなく、ホルダ661を
より堅固にフレーム本体645に固定してもよい。
Note that there are various other methods for fixing the beam detector 660 to the main frame 645 at a position between the grating filters 631 and 632. For example, as shown in FIG. 96, an adhesive 665 may be applied so as to cover the through hole 661a provided between the lattice filters 631 and 632 of the holder 661, and fixed to the main body frame 645. Further, as shown in FIG. 97, the other end of the holder 661 fixed to the main body frame 645 with the screw 662 is pressed by the elastic member 667 fixed to the main body frame 645 with the screw 668, and the thermal expansion is performed. The holder 661 may be more firmly fixed to the frame main body 645 without causing the holder 661 to generate internal stress due to heat or thermal shrinkage.

【0230】[第11実施形態、図98〜図101]前
記第1実施形態で記載したように、2枚の格子フィルタ
を用いてモアレ縞を発生させるビーム検出器の場合、格
子フィルタのそれぞれの空間格子A,Bのピッチ誤差に
よってもモアレ縞の傾きが変化するため、誤検出の心配
がある。そのため、第1実施形態では、空間格子Bのピ
ッチ誤差Δd2を規制することによってこの問題を回避
している。また、ビーム検出器は、被走査面と光学的に
略等価位置近傍の画像エリア外に設置されるため、スペ
ースが限られている。ところが、2枚の格子フィルタを
備えたビーム検出器の場合、2枚の格子フィルタを一定
の距離を保って配置する必要があるため、小型化に限界
がある。
[Eleventh Embodiment, FIGS. 98 to 101] As described in the first embodiment, in the case of a beam detector that generates moire fringes using two grating filters, each of the grating filters Since the inclination of the moiré fringes also changes due to the pitch error of the spatial gratings A and B, there is a risk of erroneous detection. Therefore, in the first embodiment, this problem is avoided by regulating the pitch error Δd 2 of the spatial grating B. Further, since the beam detector is installed outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, the space is limited. However, in the case of a beam detector provided with two grating filters, it is necessary to arrange the two grating filters at a fixed distance, which limits the size reduction.

【0231】そこで、第11実施形態では、上記問題を
解決するために格子フィルタを1枚しか用いないビーム
検出器を備えたレーザビーム走査光学装置について説明
する。第11実施形態のレーザビーム走査光学装置は、
ビーム検出器700を残して前記第1実施形態の装置と
同様の構造を有しているので、その詳細な説明は省略す
る。
Therefore, in the eleventh embodiment, a laser beam scanning optical device provided with a beam detector using only one grating filter to solve the above problem will be described. The laser beam scanning optical device according to the eleventh embodiment includes:
Since it has the same structure as that of the device of the first embodiment except for the beam detector 700, detailed description thereof is omitted.

【0232】図98に示すように、ビーム検出器700
は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリア外
に設置され光軸方向に配列されたハーフミラー701と
格子フィルタ702とミラー703並びに光電変換素子
704とで構成されている。格子フィルタ702は縞状
の空間格子Aを有し、この空間格子AはレーザビームL
の主走査方向bに対して平行である。光電変換素子70
4は、受光面704a,704bを有する2分割センサ
であり、それぞれの受光面704a,704bは光量に
比例した電流を出力する。ミラー703は、主走査方向
bに対して微小角度傾けて配置されている。
As shown in FIG. 98, the beam detector 700
Is composed of a half mirror 701, a grating filter 702, a mirror 703, and a photoelectric conversion element 704 that are arranged outside the image area near an optically substantially equivalent position with respect to the surface to be scanned and arranged in the optical axis direction. The grating filter 702 has a striped spatial grating A, and this spatial grating A
Is parallel to the main scanning direction b. Photoelectric conversion element 70
Reference numeral 4 denotes a two-divided sensor having light receiving surfaces 704a and 704b, and each of the light receiving surfaces 704a and 704b outputs a current proportional to the amount of light. The mirror 703 is arranged at a slight angle with respect to the main scanning direction b.

【0233】次に、以上の構成からなるビーム検出器7
00の作用効果について、図99を参照して説明する。
ハーフミラー701に入射したレーザビームLは、光量
の半分が透過して格子フィルタ702に達する。残りの
半分の光量はハーフミラー701で反射した後、例えば
SOS用光センサ17へ入射し、1走査ラインごとに印
字開始位置を決めるための垂直同期信号を発生させる。
格子フィルタ702に達したレーザビームLはフィルタ
702を透過する際に空間格子Aによってその一部が遮
られ、図100に示すような走査方向bに平行な縞状パ
ターン710となり、ミラー703に入射する。
Next, the beam detector 7 having the above configuration is described.
The operation and effect of 00 will be described with reference to FIG.
The laser beam L incident on the half mirror 701 transmits half of the light amount and reaches the grating filter 702. The remaining half amount of light is reflected by the half mirror 701 and then enters, for example, the SOS optical sensor 17 to generate a vertical synchronization signal for determining a print start position for each scanning line.
A part of the laser beam L that has reached the grating filter 702 is blocked by the spatial grating A when passing through the filter 702, and becomes a striped pattern 710 parallel to the scanning direction b as shown in FIG. I do.

【0234】 ミラー703は、レーザビームLを光軸に
対して微小角度回転させて(スキューさせて)、図10
1に示すような走査方向bに対して微小角度傾いた縞状
パターン711とし、反射させる。反射したレーザビー
ムLは、再び格子フィルタ702を透過し、このときモ
アレ縞を発生させる。格子フィルタ702を透過したレ
ーザビームLは、ハーフミラー701で光量の半分が反
射して集光され、光電変換素子704の受光面704
a,704bにモアレ縞を形成する。
[0234] The mirror 703 uses the laser beam L as the optical axis.
By rotating (skew) by a small angle with respect to FIG.
A stripe pattern inclined at a small angle with respect to the scanning direction b as shown in FIG.
Pattern 711 is reflected. Laser beam reflected
L passes through the grating filter 702 again,
Generates alley fringes. The light transmitted through the lattice filter 702
The half of the light amount of the laser beam L is reflected by the half mirror 701.
The light is condensed and collected, and the light receiving surface 704 of the photoelectric conversion element 704
Moire fringes are formed on a and 704b.

【0235】このモアレ縞は前記第1実施形態の1次式
(1)と同様の1次式によって表示することができる。
ただし、αはミラー703での反射前の縞状パターン7
10に対する反射後の縞状パターン711の微小傾き角
度である。l1は光軸の上流側に位置する格子フィルタ
702から光路に沿って下流側に位置する合焦位置Z1
までの距離、l2は光軸の上流側に位置する合焦位置Z
1から光路に沿って下流側に位置する格子フィルタ70
2までの距離、l3は光軸の上流側に位置する合焦位置
Z1から光路に沿って下流側に位置する光電変換素子7
04までの距離である。従って、合焦状態でのモアレ縞
の傾きは、前記関係式(4)を用いて、
The moiré fringes can be displayed by the same linear equation as the linear equation (1) of the first embodiment.
Here, α is the striped pattern 7 before reflection by the mirror 703.
10 is a minute tilt angle of the striped pattern 711 after reflection with respect to 10. l 1 is a focusing position Z1 located on the downstream side along the optical path from the grating filter 702 located on the upstream side of the optical axis.
, L 2 is the focus position Z located on the upstream side of the optical axis.
1 and a grating filter 70 located downstream along the optical path
The distance l 3 to the photoelectric conversion element 7 located on the downstream side along the optical path from the focusing position Z1 located on the upstream side of the optical axis.
04. Therefore, the inclination of the moire fringes in the focused state can be calculated using the above-described relational expression (4).

【0236】[0236]

【数24】 (Equation 24)

【0237】となる。ここで、d1=d2であるから、モ
アレ縞の傾き変化は合焦位置から空間格子Aまでの距離
の変化によって決まる。すなわち、f=l31/l1
g=l32/l2であるから、図99に示すように、合
焦位置Z1がΔlずれてZ2に移動すると(図99中点
線で表示したレーザビームL’を参照)、前ピントの状
態となり、f=(l3+Δl)d1/(l1−Δl),g
=(l3+Δl)d2/(l2+Δl),d1=d2となる
から、
Is obtained. Here, since d 1 = d 2 , the change in the inclination of the moire fringes is determined by the change in the distance from the focus position to the spatial grid A. That is, f = l 3 d 1 / l 1 ,
Since g = l 3 d 2 / l 2 , as shown in FIG. 99, when the focus position Z1 shifts by Δl to Z2 (see the laser beam L ′ indicated by a dotted line in FIG. 99), the front focus is adjusted. F = (l 3 + Δl) d 1 / (l 1 −Δl), g
= (L 3 + Δl) d 2 / (l 2 + Δl), d 1 = d 2 ,

【0238】[0238]

【数25】 (Equation 25)

【0239】となる。後ピント状態のモアレ縞の傾き
は、
Is obtained. The tilt of the moire fringes in the back focus state is

【0240】[0240]

【数26】 (Equation 26)

【0241】となる。(20),(21),(22)よ
り、デフォーカスによってモアレ縞の傾きが変化するこ
とがわかる。以上のように、このビーム検出器700
は、1枚の格子フィルタ702でモアレ縞を発生させる
ことができるので、2枚の格子フィルタを用いたビーム
検出器で生じる2つの空間格子のピッチ誤差に起因する
モアレ縞の傾き変化を解消することができる。しかも、
格子フィルタが1枚であることから容易に小型化を図る
ことができる。
Is obtained. From (20), (21) and (22), it can be seen that the inclination of the moire fringes changes due to the defocus. As described above, this beam detector 700
Can generate moiré fringes with one grating filter 702, so that the change in the inclination of moiré fringes caused by a pitch error between two spatial gratings caused by a beam detector using two grating filters is eliminated. be able to. Moreover,
Since there is only one lattice filter, miniaturization can be easily achieved.

【0242】[第12実施形態、図102及び図10
3]2枚の格子フィルタを備えたビーム検出器の場合、
2枚の格子フィルタを一定の距離を保って配置する必要
があるため、小型化に限界がある。ところが、ビーム検
出器は、被走査面と光学的に略等価位置近傍の画像エリ
ア外に設置されるため、スペースが限られており、その
配置が困難な場合がある。
[Twelfth Embodiment, FIGS. 102 and 10
3] In the case of a beam detector having two grating filters,
Since it is necessary to arrange two grating filters at a fixed distance, there is a limit to miniaturization. However, since the beam detector is installed outside the image area near the optically substantially equivalent position to the surface to be scanned, the space is limited and the arrangement may be difficult.

【0243】そこで、第12実施形態では、上記問題を
解決するために、格子フィルタを用いないビーム検出器
を備えたレーザビーム走査光学装置について説明する。
第12実施形態のレーザビーム走査光学装置は、ビーム
検出器720を残して前記第1実施形態の装置と同様の
構造を有しているので、その詳細な説明は省略する。図
102に示すように、ビーム検出器720は、被走査面
と光学的に略等価位置近傍の画像エリア外に設置され、
光軸方向に配列された折り返しミラー721,722と
光電変換素子723とで構成されている。折り返しミラ
ー721の反射面左側部には縞状の空間格子Aが形成さ
れ、この空間格子AはレーザビームLの主走査方向bに
対して平行である。同様に、折り返しミラー722の反
射面左側部には縞状の空間格子Bが形成され、この空間
格子Bは主走査方向bに対して微小角度傾いている。光
電変換素子723は、二つの受光面を有する2分割セン
サであり、それぞれの受光面は光量に比例した電流を出
力する。
Therefore, in the twelfth embodiment, in order to solve the above problem, a description will be given of a laser beam scanning optical device provided with a beam detector that does not use a grating filter.
The laser beam scanning optical device according to the twelfth embodiment has the same structure as the device according to the first embodiment except for the beam detector 720, and a detailed description thereof will be omitted. As shown in FIG. 102, the beam detector 720 is installed outside the image area near an optically substantially equivalent position to the surface to be scanned,
It comprises folding mirrors 721 and 722 arranged in the optical axis direction and a photoelectric conversion element 723. A stripe-shaped space grating A is formed on the left side of the reflection surface of the return mirror 721, and the space grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L. Similarly, on the left side of the reflection surface of the reflecting mirror 722, a striped spatial grid B is formed, and the spatial grid B is inclined at a small angle with respect to the main scanning direction b. The photoelectric conversion element 723 is a two-divided sensor having two light receiving surfaces, and each light receiving surface outputs a current proportional to the amount of light.

【0244】次に、以上の構成からなるビーム検出器7
20の作用効果について説明する。空間格子Aが形成さ
れている部分の折り返しミラー721に入射したレーザ
ビームLは、空間格子Aによってその一部が遮られ、走
査方向bに平行な縞状パターンとされ、反射される。反
射されたレーザビームLは、空間格子Bが形成されてい
る部分の折り返しミラー722に入射する。折り返しミ
ラー722は、レーザビームLを、さらに空間格子Bに
よってその一部を遮り、このとき、レーザビームにモア
レ縞を発生させる。折り返しミラー722を反射したレ
ーザビームLは、光電変換素子723の受光面にモアレ
縞を形成する。このモアレ縞は前記第1実施形態の1次
式(1)と同様の1次式によって表示することができ、
デフォーカスによってモアレ縞の傾きが変化する。
Next, the beam detector 7 having the above configuration is described.
20 will be described. A part of the laser beam L incident on the return mirror 721 at the portion where the spatial grating A is formed is blocked by the spatial grating A, is reflected in a stripe pattern parallel to the scanning direction b, and is reflected. The reflected laser beam L is incident on the turning mirror 722 in the portion where the spatial grating B is formed. The folding mirror 722 further blocks a part of the laser beam L with a spatial grating B, and at this time, generates moire fringes in the laser beam. The laser beam L reflected by the folding mirror 722 forms Moire fringes on the light receiving surface of the photoelectric conversion element 723. This moiré fringe can be displayed by a linear expression similar to the linear expression (1) of the first embodiment,
The tilt of the moire fringes changes due to the defocus.

【0245】一方、空間格子Aが形成されていない部分
の折り返しミラー721に入射したレーザビームLは、
空間格子Bが形成されていない部分の折り返しミラー7
22を介して、SOS用光センサ17へ入射し、1走査
ごとに印字開始位置を決めるための垂直同期信号を発生
させる。以上のように、このビーム検出器720は、格
子フィルタを用いず、SOS用光センサのための折り返
しミラー721,722にそれぞれ空間格子A,Bを形
成し、これら折り返しミラー721,722を格子フィ
ルタの代わりに兼用するので、配置が容易になり、部品
点数も削減することができる。
On the other hand, the laser beam L incident on the turning mirror 721 in the portion where the spatial grating A is not formed is
Folding mirror 7 at the portion where spatial grating B is not formed
The light enters the optical sensor 17 for SOS via the SOS 22 and generates a vertical synchronization signal for determining a print start position for each scan. As described above, this beam detector 720 forms spatial gratings A and B on the folding mirrors 721 and 722 for the SOS optical sensor without using a grating filter, and uses these folding mirrors 721 and 722 as grating filters. , The arrangement becomes easy and the number of parts can be reduced.

【0246】なお、格子フィルタを用いないビーム検出
器としては、他にも種々ある。例えば、図103に示す
ように、光軸方向に配列された折り返しミラー741と
ウインドウ742と光電変換素子743とで構成された
ビーム検出器740であってもよい。折り返しミラー7
41の反射面左側部には縞状の空間格子Aが形成され、
この空間格子AはレーザビームLの主走査方向bに対し
て平行である。同様に、ウインドウ742の表面左側部
には縞状の空間格子Bが形成され、この空間格子Bは主
走査方向bに対して微小角度傾いている。ウインドウ7
42には、透明なガラス板や透明フィルム等が用いられ
る。光電変換素子743は、二つの受光面743a,7
43bを有する2分割センサであり、それぞれの受光面
743a,743bは光量に比例した電流を出力する。
There are various other types of beam detectors that do not use a grating filter. For example, as shown in FIG. 103, a beam detector 740 including a folding mirror 741, a window 742, and a photoelectric conversion element 743 arranged in the optical axis direction may be used. Folding mirror 7
41, a striped space grating A is formed on the left side of the reflection surface,
This spatial grating A is parallel to the main scanning direction b of the laser beam L. Similarly, a striped spatial grid B is formed on the left side of the surface of the window 742, and the spatial grid B is inclined by a small angle with respect to the main scanning direction b. Window 7
For 42, a transparent glass plate, a transparent film, or the like is used. The photoelectric conversion element 743 includes two light receiving surfaces 743a and 743a.
The light receiving surface 743a, 743b outputs a current proportional to the amount of light.

【0247】空間格子Aが形成されている部分の折り返
しミラー741に入射したレーザビームLは、折り返し
ミラー741によって反射された後、空間格子Bが形成
されている部分のウインドウ742を透過し、光電変換
素子743の受光面にモアレ縞を形成する。一方、空間
格子Aが形成されていない部分の折り返しミラー741
に入射したレーザビームLは空間格子Bが形成されてい
ない部分のウインドウ742を介してSOS用光センサ
17へ入射する。ただし、レーザビームLが、まずウイ
ンドウ742に入射し、透過した後、折り返しミラー7
41に到るような構成にしてもよいことは言うまでもな
い。 [他の実施形態]なお、本発明に係るレーザビーム走査
光学装置は前記実施形態に限定するものではなく、その
要旨の範囲内で種々に変更可能である。
The laser beam L incident on the mirror 741 at the portion where the spatial grating A is formed is reflected by the mirror 741 and then passes through the window 742 at the portion where the spatial grating B is formed. Moire fringes are formed on the light receiving surface of the conversion element 743. On the other hand, the return mirror 741 in the portion where the spatial grating A is not formed
Is incident on the SOS optical sensor 17 through the window 742 where the spatial grating B is not formed. However, after the laser beam L first enters the window 742 and passes therethrough, the turning mirror 7
Needless to say, a configuration such as 41 may be adopted. [Other Embodiments] The laser beam scanning optical device according to the present invention is not limited to the above embodiment, but can be variously modified within the scope of the gist.

【0248】fθレンズ等の光学素子の種類や配置は任
意である。また、縞状の空間格子を有する2枚のフィル
タのうち、光源側に配置されたフィルタが必ず主走査方
向に平行であったり、副走査方向に平行である必要はな
く、感光体ドラム側に配置されたフィルタが主走査方向
に平行であったり、副走査方向に平行であってもよい。
ただし、この場合、光電変換素子の受光量は若干少なく
なる。
The type and arrangement of the optical elements such as the fθ lens are arbitrary. Also, of the two filters having the striped spatial grid, the filter disposed on the light source side does not necessarily have to be parallel to the main scanning direction or parallel to the sub-scanning direction. The filters arranged may be parallel to the main scanning direction or parallel to the sub-scanning direction.
However, in this case, the amount of light received by the photoelectric conversion element is slightly reduced.

【0249】[0249]

【実施例】図104に本発明者らが製作したレーザビー
ム走査光学装置を示す。前記第1実施形態の図1と同一
部品及び同一部分には同じ符号を付している。モータ9
3には、駆動するとモータ軸が直線移動するリニアステ
ップアクチュエータを使用した。モータ軸に連結された
レンズホルダ92を直接モータ軸にて移動させることに
より、レンズホルダ92に取り付けられたフォーカシン
グレンズ3は光軸上で前後方向に移動可能であり、この
移動によってレーザビームの感光体ドラム30上での集
光位置が調整される。なお、91はハウジングである。
FIG. 104 shows a laser beam scanning optical device manufactured by the present inventors. The same components and portions as those in FIG. 1 of the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Motor 9
For No. 3, a linear step actuator whose motor shaft moves linearly when driven is used. By directly moving the lens holder 92 connected to the motor shaft by the motor shaft, the focusing lens 3 attached to the lens holder 92 can move back and forth on the optical axis. The focusing position on the body drum 30 is adjusted. Incidentally, reference numeral 91 denotes a housing.

【0250】さらに、以下のような条件で実験した結
果、焦点ずれの検出能力が高く、かつ、極めて短時間で
合焦調整が実行できた。すなわち、 光電変換素子105: 2分割センサ 空間格子Bの微小傾き角度α: 4度 空間格子Aのピッチ寸法d1: 125μm 空間格子Bのピッチ寸法d2: 250μm 合焦位置から空間格子Aまでの距離l1: 約40mm 合焦位置から空間格子Bまでの距離l2: 約80mm モータの1パルスのレンズ駆動距離: 25μm 温度が25度変化したときの合焦位置変化量: 約1.
5mm レンズ移動量:合焦位置移動量=2:1 以上の条件で、ページ間で温度が5度変化した場合に
は、図105に示すように、合焦動作が完了するまでに
モータ93は約20パルス駆動することを確認した。そ
して、このモータ駆動時間と、センシング及び信号処理
時間を合わせた時間、すなわち、オートフォーカス処理
時間は約70ミリ秒であった。一般に、複写速度が30
枚/分のデジタル複写機やプリンタのページ間非印字時
間は500ミリ秒程度であるため、更に高速の機械にも
対応することができる。
Further, as a result of an experiment performed under the following conditions, the ability to detect defocus is high, and the focus adjustment can be performed in an extremely short time. That is, the photoelectric conversion element 105: a two-division sensor, the minute inclination angle α of the spatial grid B: 4 degrees, the pitch dimension d 1 of the spatial grid A: 125 μm, the pitch dimension d 2 of the spatial grid B: 250 μm, from the focus position to the spatial grid A. Distance l 1 : about 40 mm Distance l from the focus position to the spatial grid B l 2 : about 80 mm Lens drive distance of one pulse of the motor: 25 μm Focus position change amount when temperature changes by 25 degrees: about 1.
5 mm Lens moving amount: Focusing position moving amount = 2: 1 If the temperature changes by 5 degrees between pages under the above conditions, as shown in FIG. 105, the motor 93 is turned off until the focusing operation is completed. It was confirmed that about 20 pulses were driven. The time obtained by adding the motor driving time to the sensing and signal processing time, that is, the autofocus processing time was about 70 milliseconds. Generally, a copying speed of 30
Since the non-printing time between pages of a digital copying machine or a printer is about 500 milliseconds, it is possible to cope with even higher-speed machines.

【0251】[0251]

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、レーザ光源から放射されたレーザビームを変調
してモアレ縞パターンを発生させるモアレ縞発生手段
を、被走査面と光学的に略等価位置近傍に配置したの
で、被走査面上における集光位置のずれの方向と量が判
別でき、検出能力が極めて高く、短時間で合焦調整を行
なうことができる。
As is apparent from the above description, according to the present invention, the moiré fringe generating means for modulating the laser beam emitted from the laser light source to generate a moiré fringe pattern is provided in optical communication with the surface to be scanned. Since it is arranged near the substantially equivalent position, the direction and amount of the shift of the condensing position on the surface to be scanned can be determined, the detection capability is extremely high, and the focus adjustment can be performed in a short time.

【0252】さらに、受光素子が、複数の受光面を有
し、この受光面のそれぞれに入射したレーザビームに応
じた電気信号を出力する光電変換素子であり、この光電
変換素子から出力される各電気信号の位相差を検出する
位相差検出手段を備えることにより、モアレ縞の傾きの
変化を容易に判別することができる。また、第1及び第
2のフィルタと光電変換素子との間に縮小光学系を配設
することにより、モアレ縞が縮小されて焦点ずれを安定
して検出することができる。
Further, the light receiving element is a photoelectric conversion element having a plurality of light receiving surfaces and outputting an electric signal corresponding to the laser beam incident on each of the light receiving surfaces. By providing the phase difference detecting means for detecting the phase difference of the electric signal, it is possible to easily determine the change in the inclination of the moire fringes. In addition, by disposing a reduction optical system between the first and second filters and the photoelectric conversion element, moiré fringes can be reduced and defocus can be stably detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第1
実施形態を示す斜視図。
FIG. 1 shows a first example of a laser beam scanning optical device according to the present invention.
The perspective view showing an embodiment.

【図2】図1に示したビーム検出器の分解斜視図。FIG. 2 is an exploded perspective view of the beam detector shown in FIG.

【図3】図2に示したビーム検出器の比較例を示す分解
斜視図。
FIG. 3 is an exploded perspective view showing a comparative example of the beam detector shown in FIG. 2;

【図4】図3に示した比較例の説明図。FIG. 4 is an explanatory diagram of the comparative example shown in FIG.

【図5】図2に示したビーム検出器の被走査面上に形成
されるモアレ縞の傾きを導くための説明図。
FIG. 5 is an explanatory diagram for guiding the inclination of moiré fringes formed on the surface to be scanned of the beam detector shown in FIG. 2;

【図6】レーザビームの合焦位置とビーム検出器の位置
関係を示す側面図。
FIG. 6 is a side view showing a positional relationship between a focused position of a laser beam and a beam detector.

【図7】レーザビームのスポット径とモアレ縞の間隔と
の関係を示す説明図。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a relationship between a spot diameter of a laser beam and an interval between moiré fringes.

【図8】図7に示した場合のビーム検出器の出力波形を
示すグラフ。
FIG. 8 is a graph showing an output waveform of the beam detector in the case shown in FIG. 7;

【図9】レーザビームのスポット径とモアレ縞の間隔と
の関係を示す説明図。
FIG. 9 is an explanatory diagram showing the relationship between the spot diameter of a laser beam and the interval between moiré fringes.

【図10】図9に示した場合のビーム検出器の出力波形
を示すグラフ。
FIG. 10 is a graph showing an output waveform of the beam detector in the case shown in FIG. 9;

【図11】図2に示したビーム検出器の具体的な出力波
形を示すグラフ。
11 is a graph showing a specific output waveform of the beam detector shown in FIG.

【図12】合焦状態のモアレ縞と光電変換素子の受光面
との関係を示す説明図。
FIG. 12 is an explanatory diagram showing a relationship between moiré fringes in a focused state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図13】前ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a relationship between moire fringes in a front focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図14】後ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a relationship between a moire fringe in a back focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図15】図2に示したビーム検出器の制御回路ブロッ
ク図を示す電気回路図。
FIG. 15 is an electric circuit diagram showing a control circuit block diagram of the beam detector shown in FIG. 2;

【図16】レーザビームのスポットと光電変換素子の受
光面の位置関係を示す説明図。
FIG. 16 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a spot of a laser beam and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図17】スポットの位置がLb1の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
Figure 17 is a graph position of the spot indicates the output waveform of the beam detector in the case of Lb 1.

【図18】スポットの位置がLb2の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
FIG. 18 is a graph showing the output waveform of the beam detector when the position of the spot is Lb 2 .

【図19】スポットの位置がLb3の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
FIG. 19 is a graph showing the output waveform of the beam detector when the position of the spot is Lb 3 .

【図20】第1のモアレ縞選択手段の変形例を示す分解
斜視図。
FIG. 20 is an exploded perspective view showing a modification of the first moiré fringe selecting means.

【図21】第1のモアレ縞選択手段の別の変形例を示す
分解斜視図。
FIG. 21 is an exploded perspective view showing another modification of the first moiré fringe selecting means.

【図22】図15に示した制御回路ブロックのタイミン
グチャート。
FIG. 22 is a timing chart of the control circuit block shown in FIG.

【図23】初期状態でモアレ縞が傾いているビーム検出
器の受光面を示す正面図。
FIG. 23 is a front view showing a light receiving surface of a beam detector in which moire fringes are inclined in an initial state.

【図24】図23に示したビーム検出器の出力波形を示
すグラフ。
24 is a graph showing an output waveform of the beam detector shown in FIG.

【図25】モアレ縞の傾きのバラツキを示す正面図。FIG. 25 is a front view showing the variation in the inclination of the moire fringes.

【図26】図25に示したビーム検出器の出力波形を示
すグラフ。
FIG. 26 is a graph showing an output waveform of the beam detector shown in FIG. 25.

【図27】ディレイ回路を示す電気回路図。FIG. 27 is an electric circuit diagram showing a delay circuit.

【図28】光電変換素子をモアレ縞の傾き回転方向に移
動させる移動手段を示す斜視図。
FIG. 28 is a perspective view showing a moving unit for moving the photoelectric conversion element in the direction of rotation of the moire fringes.

【図29】図28に示した移動手段の正面図。FIG. 29 is a front view of the moving unit shown in FIG. 28.

【図30】図28に示した移動手段によって光電変換素
子をモアレ縞の傾き回転方向に移動させた状態を示すビ
ーム検出器の分解斜視図。
FIG. 30 is an exploded perspective view of the beam detector showing a state in which the photoelectric conversion element is moved in the tilt rotation direction of the moire fringes by the moving unit shown in FIG. 28;

【図31】合焦状態のモアレ縞と光電変換素子の受光面
との関係を示す説明図。
FIG. 31 is an explanatory diagram showing a relationship between moiré fringes in a focused state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図32】前ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 32 is an explanatory diagram showing a relationship between moire fringes in a front focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図33】後ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 33 is an explanatory diagram showing a relationship between a moire fringe in a back focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図34】図2に示したビーム検出器の制御回路ブロッ
ク図を示す電気回路図。
FIG. 34 is an electric circuit diagram showing a control circuit block diagram of the beam detector shown in FIG. 2;

【図35】図34に示した制御回路ブロックのタイミン
グチャート。
FIG. 35 is a timing chart of the control circuit block shown in FIG. 34;

【図36】光電変換素子の変形例を示すビーム検出器の
分解斜視図。
FIG. 36 is an exploded perspective view of a beam detector showing a modification of the photoelectric conversion element.

【図37】光電変換素子の別の変形例を示すビーム検出
器の分解斜視図。
FIG. 37 is an exploded perspective view of a beam detector showing another modification of the photoelectric conversion element.

【図38】光電変換素子のさらに別の変形例を示すビー
ム検出器の分解斜視図。
FIG. 38 is an exploded perspective view of a beam detector showing still another modified example of the photoelectric conversion element.

【図39】縮小光学系の変形例を示すビーム検出器の分
解斜視図。
FIG. 39 is an exploded perspective view of a beam detector showing a modification of the reduction optical system.

【図40】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
2実施形態を示すビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 40 is an exploded perspective view of a beam detector showing a second embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図41】レーザビームのスポットと光電変換素子の受
光面の位置関係を示す説明図。
FIG. 41 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a spot of a laser beam and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図42】スポットの位置がLb1の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
Figure 42 is a graph position of the spot indicates the output waveform of the beam detector in the case of Lb 1.

【図43】スポットの位置がLb2の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
FIG. 43 is a graph showing an output waveform of the beam detector when the position of the spot is Lb 2 .

【図44】スポットの位置がLb3の場合のビーム検出
器の出力波形を示すグラフ。
FIG. 44 is a graph showing an output waveform of the beam detector when the position of the spot is Lb 3 .

【図45】図40に示したビーム検出器の制御回路ブロ
ック図を示す電気回路図。
FIG. 45 is an electric circuit diagram showing a control circuit block diagram of the beam detector shown in FIG. 40;

【図46】光電変換素子の変形例を示すビーム検出器の
分解斜視図。
FIG. 46 is an exploded perspective view of a beam detector showing a modification of the photoelectric conversion element.

【図47】光電変換素子の別の変形例を示すビーム検出
器の分解斜視図。
FIG. 47 is an exploded perspective view of a beam detector showing another modification of the photoelectric conversion element.

【図48】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
3実施形態を示すビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 48 is an exploded perspective view of a beam detector showing a third embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図49】図48に示したビーム検出器の制御回路ブロ
ック図を示す電気回路図。
49 is an electric circuit diagram showing a control circuit block diagram of the beam detector shown in FIG. 48.

【図50】図49に示した制御回路ブロックのタイミン
グチャート。
FIG. 50 is a timing chart of the control circuit block shown in FIG. 49;

【図51】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
4実施形態を示すビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 51 is an exploded perspective view of a beam detector showing a fourth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図52】合焦状態のモアレ縞のピッチ間隔を示す説明
図。
FIG. 52 is an explanatory diagram showing pitch intervals of moiré fringes in a focused state.

【図53】前ピント状態のモアレ縞のピッチ間隔を示す
説明図。
FIG. 53 is an explanatory diagram showing pitch intervals of moiré fringes in a front focus state.

【図54】図51に示したビーム検出器の制御回路ブロ
ック図を示す電気回路図。
54 is an electric circuit diagram showing a control circuit block diagram of the beam detector shown in FIG. 51.

【図55】ビーム検出器の信号出力を示すグラフ。FIG. 55 is a graph showing the signal output of the beam detector.

【図56】光電変換素子の変形例を示すビーム検出器の
分解斜視図。
FIG. 56 is an exploded perspective view of a beam detector showing a modification of the photoelectric conversion element.

【図57】光電変換素子の別の変形例を示すビーム検出
器の分解斜視図。
FIG. 57 is an exploded perspective view of a beam detector showing another modified example of the photoelectric conversion element.

【図58】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
5実施形態を示すビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 58 is an exploded perspective view of a beam detector showing a fifth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図59】合焦状態のモアレ縞と光電変換素子の受光面
との関係を示す説明図。
FIG. 59 is an explanatory diagram showing a relationship between moiré fringes in a focused state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図60】前ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 60 is an explanatory diagram showing a relationship between moire fringes in a front focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図61】後ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 61 is an explanatory diagram showing a relationship between a moire fringe in a back focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図62】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
6実施形態に使用されるビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 62 is an exploded perspective view of a beam detector used in a sixth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図63】光電変換素子の変形例を示すビーム検出器の
分解斜視図。
FIG. 63 is an exploded perspective view of a beam detector showing a modification of the photoelectric conversion element.

【図64】図63に示したビーム検出器の出力波形を示
すグラフ。
FIG. 64 is a graph showing an output waveform of the beam detector shown in FIG. 63.

【図65】ビーム検出器の変形例を示す斜視図。FIG. 65 is a perspective view showing a modification of the beam detector.

【図66】ビーム検出器の別の変形例を示す斜視図。FIG. 66 is a perspective view showing another modification of the beam detector.

【図67】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
7実施形態を示す斜視図。
FIG. 67 is a perspective view showing a seventh embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図68】図67に示したビーム検出器の斜視図。FIG. 68 is a perspective view of the beam detector shown in FIG. 67.

【図69】前ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 69 is an explanatory diagram showing a relationship between moire fringes in a front focus state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図70】合焦状態のモアレ縞と光電変換素子の受光面
との関係を示す説明図。
FIG. 70 is an explanatory diagram showing a relationship between moiré fringes in a focused state and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図71】後ピント状態のモアレ縞と光電変換素子の受
光面との関係を示す説明図。
FIG. 71 is an explanatory diagram showing the relationship between moiré fringes in the back focus state and the light receiving surface of the photoelectric conversion element.

【図72】オートフォーカス制御回路ブロック図を示す
電気回路図。
FIG. 72 is an electric circuit diagram showing a block diagram of an autofocus control circuit.

【図73】レーザビームのスポットと光電変換素子の受
光面の位置関係を示す説明図。
FIG. 73 is an explanatory diagram showing a positional relationship between a spot of a laser beam and a light receiving surface of a photoelectric conversion element.

【図74】レーザビームのスポットと光電変換素子の受
光面の位置関係を示す別の説明図。
FIG. 74 is another explanatory diagram showing the positional relationship between the spot of the laser beam and the light receiving surface of the photoelectric conversion element.

【図75】レーザビームのスポットと光電変換素子の受
光面の位置関係を示す、さらに別の説明図。
FIG. 75 is still another explanatory diagram showing the positional relationship between the spot of the laser beam and the light receiving surface of the photoelectric conversion element.

【図76】走査位置検出器制御回路ブロック図を示す電
気回路図。
FIG. 76 is an electric circuit diagram showing a scanning position detector control circuit block diagram.

【図77】プリンタ本体制御部の制御手順を示したフロ
ーチャート。
FIG. 77 is a flowchart showing a control procedure of a printer main body control unit.

【図78】オートフォーカス制御手順を示したフローチ
ャート。
FIG. 78 is a flowchart showing an autofocus control procedure.

【図79】第2のビーム検出器を示す分解斜視図。FIG. 79 is an exploded perspective view showing a second beam detector.

【図80】前ピント状態のモアレ縞とビーム検出器の出
力波形の関係を示す説明図。
FIG. 80 is an explanatory view showing the relationship between the moire fringes in the front focus state and the output waveform of the beam detector.

【図81】合焦状態のモアレ縞とビーム検出器の出力波
形の関係を示す説明図。
FIG. 81 is an explanatory view showing the relationship between moire fringes in a focused state and the output waveform of a beam detector.

【図82】後ピント状態のモアレ縞とビーム検出器の出
力波形の関係を示す説明図。
FIG. 82 is an explanatory view showing the relationship between the moire fringes in the back focus state and the output waveform of the beam detector.

【図83】オートフォーカス制御回路ブロック図を示す
電気回路図。
FIG. 83 is an electric circuit diagram showing a block diagram of an autofocus control circuit.

【図84】光電変換素子の変形例を示す正面図。FIG. 84 is a front view showing a modification of the photoelectric conversion element.

【図85】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
8実施形態に使用されるビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 85 is an exploded perspective view of a beam detector used in an eighth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図86】レーザビームの合焦位置とビーム検出器の位
置関係を示す側面図。
FIG. 86 is a side view showing the positional relationship between the focused position of the laser beam and the beam detector.

【図87】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
9実施形態に使用されるビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 87 is an exploded perspective view of a beam detector used in a ninth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図88】レーザビームの合焦位置とビーム検出器の位
置関係を示す側面図。
FIG. 88 is a side view showing the positional relationship between the focused position of the laser beam and the beam detector.

【図89】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
10実施形態に使用されるビーム検出器の取付け構造を
示す断面図。
FIG. 89 is a sectional view showing a mounting structure of a beam detector used in a tenth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図90】図89に示した取付け構造の変形例を示す断
面図。
FIG. 90 is a sectional view showing a modification of the mounting structure shown in FIG. 89;

【図91】図89に示した取付け構造の別の変形例を示
す断面図。
FIG. 91 is a sectional view showing another modification of the attachment structure shown in FIG. 89;

【図92】図89と異なるレーザビームの合焦位置とビ
ーム検出器の位置関係の場合のビーム検出器の取付け構
造を示す断面図。
FIG. 92 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the beam detector in a case where the focusing position of the laser beam and the positional relationship of the beam detector are different from those in FIG. 89;

【図93】図92に示した取付け構造の変形例を示す断
面図。
FIG. 93 is a sectional view showing a modification of the mounting structure shown in FIG. 92;

【図94】図92に示した取付け構造の別の変形例を示
す断面図。
FIG. 94 is a sectional view showing another modification of the attachment structure shown in FIG. 92;

【図95】さらに図89と異なるレーザビームの合焦位
置とビーム検出器の位置関係の場合のビーム検出器の取
付け構造を示す断面図。
FIG. 95 is a cross-sectional view showing a mounting structure of the beam detector in a case where the focusing position of the laser beam and the position of the beam detector are different from those in FIG. 89;

【図96】図95に示した取付け構造の変形例を示す断
面図。
FIG. 96 is a sectional view showing a modification of the mounting structure shown in FIG. 95;

【図97】図95に示した取付け構造の別の変形例を示
す断面図。
FIG. 97 is a sectional view showing another modification of the attachment structure shown in FIG. 95;

【図98】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の第
11実施形態に使用されるビーム検出器の分解斜視図。
FIG. 98 is an exploded perspective view of a beam detector used in an eleventh embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図99】レーザビームの合焦位置とビーム検出器の位
置関係を示す側面図。
FIG. 99 is a side view showing the positional relationship between the focused position of the laser beam and the beam detector.

【図100】ミラー反射前のレーザビームの縞状パター
ンを示す平面図。
FIG. 100 is a plan view showing a stripe pattern of a laser beam before mirror reflection.

【図101】ミラー反射後のレーザビームの縞状パター
ンを示す平面図。
FIG. 101 is a plan view showing a stripe pattern of a laser beam after mirror reflection.

【図102】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の
第12実施形態に使用されるビーム検出器の分解斜視
図。
FIG. 102 is an exploded perspective view of a beam detector used in a twelfth embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図103】図102に示したビーム検出器の変形例を
示す分解斜視図。
103 is an exploded perspective view showing a modification of the beam detector shown in FIG. 102.

【図104】本発明に係るレーザビーム走査光学装置の
具体的実施例を示す平面図。
FIG. 104 is a plan view showing a specific embodiment of the laser beam scanning optical device according to the present invention.

【図105】オートフォーカス処理時間を示す説明図。FIG. 105 is an explanatory diagram showing an autofocus processing time.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,501…レーザダイオード 3,503…フォーカシングレンズ 6,504…ポリゴンミラー 7,507…fθレンズ 24…信号処理回路 25…制御回路 26…フォーカシングレンズ駆動制御部 30,530…感光体ドラム 100,150,160,180,600,630,6
49,660…ビーム検出器 101,131,141,151,161,171,1
81,621,631…格子フィルタ(第1のフィル
タ) 102,132,142,152,162,172,1
82,622,632…格子フィルタ(第2のフィル
タ) 105,116a〜116f,118a〜118d,1
20,121,135,155,165,167,16
8,173,183,184,186,603,62
5,633…光電変換素子 105a,105b,120a〜120c,121a〜
121d,155a,155b,173a〜173d,
183a,184a,184b,603a,603b,
625a,625b…受光面 103,104,133,134,143,153,1
54,163,164,623,624…シリンドリカ
ルレンズ 117…正レンズ 204,213,217…比較器 205,214,218…フリップフロップ 206,209,215…AND素子 220…マイコン 219…プログラマブルタイマ 521…AF制御部 700,720,740…ビーム検出器 701…ハーフミラー 702…格子フィルタ 703…ミラー 704,723,743…光電変換素子 704a,704b,743a,743b…受光面 721,722,741…折り返しミラー 742…ウインドウ A,B…空間格子
1, 501 laser diode 3, 503 focusing lens 6, 504 polygon mirror 7, 507 fθ lens 24 signal processing circuit 25 control circuit 26 focusing lens drive control unit 30, 530 photosensitive drum 100, 150 , 160, 180, 600, 630, 6
49,660 ... Beam detectors 101,131,141,151,161,171,1
81, 621, 631... Lattice filter (first filter) 102, 132, 142, 152, 162, 172, 1
82, 622, 632 ... Lattice filter (second filter) 105, 116a to 116f, 118a to 118d, 1
20, 121, 135, 155, 165, 167, 16
8,173,183,184,186,603,62
5,633: photoelectric conversion elements 105a, 105b, 120a to 120c, 121a to
121d, 155a, 155b, 173a to 173d,
183a, 184a, 184b, 603a, 603b,
625a, 625b ... light receiving surface 103, 104, 133, 134, 143, 153, 1
54, 163, 164, 623, 624 ... cylindrical lens 117 ... positive lens 204, 213, 217 ... comparator 205, 214, 218 ... flip-flop 206, 209, 215 ... AND element 220 ... microcomputer 219 ... programmable timer 521 ... AF Controller 700, 720, 740 Beam detector 701 Half mirror 702 Grid filter 703 Mirror 704, 723, 743 Photoelectric conversion element 704a, 704b, 743a, 743b Light receiving surface 721, 722, 741 Folding mirror 742 ... Window A, B ... Spatial grid

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金井 伸夫 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 竹下 健司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 小江 啓司 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 (72)発明者 長坂 泰志 大阪府大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪国際ビル ミノルタ株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Nobuo Kanai 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka Inside Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Kenji Takeshita Azuchi-cho, Chuo-ku, Osaka-shi, Osaka 2-3-13 Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Keiji Oe 2-3-1-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka City, Osaka Prefecture Osaka International Building Minolta Co., Ltd. (72) Inventor Yasushi Nagasaka Osaka Osaka International Building Minolta Co., Ltd. 2-3-13 Azuchicho, Chuo-ku, Osaka-shi

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 レーザ光源から放射されたレーザビーム
を、偏向器、光学素子を介して、微小な点に集光すると
共に被走査面上を略等速度でライン状に走査するレーザ
ビーム走査光学装置において、 前記レーザ光源から放射されたレーザビームの集光位置
を調整するための調整手段と、 被走査面と光学的等価位置の近傍に配置され、前記レー
ザ光源から放射されたレーザビームを変調してモアレ縞
パターンを発生させるモアレ縞発生手段と、 前記モアレ縞発生手段により発生したモアレ縞パターン
を受光する受光素子と、 前記受光素子の出力に基づいて前記調整手段を動作さ
せ、被走査面上でのレーザビームの集光位置を補正する
制御手段と、 を備えたことを特徴とするレーザビーム走査光学装置。
1. A laser beam scanning optical system which focuses a laser beam emitted from a laser light source via a deflector and an optical element to a minute point and scans a surface to be scanned in a line at a substantially constant speed. In the apparatus, adjusting means for adjusting the condensing position of the laser beam emitted from the laser light source, and arranged near an optically equivalent position to the surface to be scanned and modulating the laser beam emitted from the laser light source A moiré fringe generating means for generating a moiré fringe pattern; a light receiving element for receiving the moiré fringe pattern generated by the moiré fringe generating means; and Control means for correcting the laser beam condensing position described above; and a laser beam scanning optical device.
【請求項2】 前記モアレ縞発生手段が、前記レーザ光
源側から順に、縞状の空間格子を有する第1のフィルタ
と、該第1のフィルタの空間格子の方向に対して微小角
度傾いている縞状の空間格子を有する第2のフィルタと
を配置して構成されていることを特徴とする請求項1記
載のレーザビーム走査光学装置。
2. The moiré fringe generating means is, in order from the side of the laser light source, a first filter having a striped spatial grid, and is inclined by a small angle with respect to the direction of the spatial grid of the first filter. 2. The laser beam scanning optical device according to claim 1, wherein a second filter having a striped spatial grating is arranged.
【請求項3】 前記第1のフィルタの縞状の空間格子が
レーザビームの主走査方向に対して平行であることを特
徴とする請求項2記載のレーザビーム走査光学装置。
3. The laser beam scanning optical device according to claim 2, wherein the striped spatial grating of the first filter is parallel to the main scanning direction of the laser beam.
【請求項4】 前記レーザ光源を定点発光させる第2の
制御手段を備えると共に、前記第1のフィルタの縞状の
空間格子がレーザビームの副走査方向に対して平行であ
ることを特徴とする請求項2記載のレーザビーム走査光
学装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a second control unit for causing the laser light source to emit light at a fixed point, wherein the striped spatial grating of the first filter is parallel to a sub-scanning direction of the laser beam. The laser beam scanning optical device according to claim 2.
【請求項5】 前記受光素子が、複数の受光面を有し、
該受光面のそれぞれに入射したレーザビームに応じた電
気信号を出力する光電変換素子であり、この光電変換素
子から出力される各電気信号の位相差を検出する位相差
検出手段を備えていることを特徴とする請求項1記載の
レーザビーム走査光学装置。
5. The light receiving element has a plurality of light receiving surfaces,
A photoelectric conversion element for outputting an electric signal corresponding to the laser beam incident on each of the light receiving surfaces, and having a phase difference detecting means for detecting a phase difference between the electric signals output from the photoelectric conversion element; The laser beam scanning optical device according to claim 1, wherein:
【請求項6】 前記モアレ縞発生手段と前記受光素子と
の間に、縮小光学系を配設したことを特徴とする請求項
1記載のレーザビーム走査光学装置。
6. The laser beam scanning optical device according to claim 1, wherein a reduction optical system is provided between said moiré fringe generating means and said light receiving element.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010027526A (en) * 1999-09-14 2001-04-06 이형도 Laser printer

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10142546A (en) * 1996-11-06 1998-05-29 Fuji Xerox Co Ltd Focusing adjustment method, optical beam optical device used in the method and picture forming device using the method
JP4003161B2 (en) * 2001-11-19 2007-11-07 ソニー株式会社 Optical head, recording / reproducing apparatus, and optical coupling efficiency variable element
JP2004199819A (en) * 2002-12-20 2004-07-15 Pioneer Electronic Corp Optical pickup adjusting device and method
JP4980678B2 (en) * 2006-09-06 2012-07-18 株式会社リコー Optical scanning device, optical scanning device manufacturing method, and color image forming apparatus
JP6141074B2 (en) * 2012-04-25 2017-06-07 キヤノン株式会社 Scanning optical apparatus and image forming apparatus
CN113687492A (en) * 2021-08-17 2021-11-23 深圳市卡提列光学技术有限公司 Automatic focusing system

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL8601876A (en) * 1986-07-18 1988-02-16 Philips Nv DEVICE FOR SCANNING AN OPTICAL RECORD CARRIER.
US4775788A (en) * 1986-10-03 1988-10-04 Greyhawk Systems, Inc. Apparatus for detecting position of a rotating element using a two-grating moire pattern
JPS63228421A (en) * 1987-03-17 1988-09-22 Minolta Camera Co Ltd Automatic focusing device
US4837588A (en) * 1987-05-08 1989-06-06 Ricoh Company, Ltd. Synchronizing signal generating system for laser scanner
US4850673A (en) * 1987-11-23 1989-07-25 U. S. Philips Corporation Optical scanning apparatus which detects scanning spot focus error
US5241174A (en) * 1988-01-06 1993-08-31 Canon Kabushiki Kaisha Scanning optical apparatus having imaging position adjusting means
DE68922868T2 (en) * 1988-01-06 1995-12-14 Canon Kk Optical scanner.
JPH01292310A (en) * 1988-05-19 1989-11-24 Canon Inc Scanning optical device
US4972075A (en) * 1988-08-02 1990-11-20 Minolta Camera Kabushiki Kaisha Automatic focusing system with dual diffraction gratings and converging means
JPH0283518A (en) * 1988-09-20 1990-03-23 Minolta Camera Co Ltd Laser beam scanner
JPH04155304A (en) * 1990-10-18 1992-05-28 Ricoh Co Ltd Condensing position detecting device
JPH06258587A (en) * 1993-03-09 1994-09-16 Fuji Xerox Co Ltd Condensing position detecting device

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010027526A (en) * 1999-09-14 2001-04-06 이형도 Laser printer

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US5856669A (en) 1999-01-05

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